При рождении получила имя Кэтрин Мюррэй, однако позднее, начав свою актёрскую карьеру, она взяла фамилию Изабель.
Отец актрисы, Грэм Мюррэй — лауреат двух премий «Эмми» за создание спецэффектов для сериала «Секретные материалы», её мать — писатель и продюсер Гейл Мюррэй.
У Кэтрин есть сестра, ставшая журналистом, и брат — актёр и писатель Джошуа Мюррэй.