Стала известна благодаря своему синглу «Ur So Gay», выпущенном в 2007 году, и мировому хиту «I Kissed a Girl», который возглавил чарты многих стран, включая США, Канаду, Великобританию, Австралию и Ирландию. Последующие синглы California Gurls, Teenage Dream, Firework, E.T. и Last Friday Night (T.G.I.F.) также возглавили Billboard Hot 100. Перри является первой исполнительницей, чьи 5 синглов с одного альбома достигли первого места в чарте США.
Первый полноценный альбом Кэти Перри «One of the Boys» вышел в США 17 июня 2008 года. 29 апреля 2008 года её первый официальный сингл с «One of the Boys», «I Kissed a Girl», дебютировал в Магазине iTunes. Песня стартовала в Billboard Hot 100 на 76 месте, поднявшись на верхнюю строчку 25 июня 2008. Музыкальное видео на «I Kissed a Girl» было представлено 21 мая 2008 года на MySpace. Перри выпустила сингл «Hot n Cold» 9 сентября 2008. Он стал вторым синглом Кэти, попавшим в «top 5 hit» в США, также достиг № 7 в Великобритании за месяц до его действительного выпуска. В 2009 году альбом «One of the boys» получил платиновый статус в США.
В мае 2010 года Кэти выпускает сингл «California Gurls» при участии рэпера Snoop Dogg. Сингл стал настоящим хитом в мире и был продан в количестве 8 000 000 цифровых загрузок в мире. «California Gurls» продержалась на 1 месте в американском чарте 6 недель. В июле вышел второй сингл с предстоящего альбома «Teenage Dream», который также возглавил американский чарт и продержался на первом месте 2 недели. После выхода синглов в августе состоялась премьера третьего альбома Кэти «Teenage Dream». Альбом стартовал на первом месте в США, Канаде, Великобритании и других странах. В поддержку альбома Кэти отправилась в мировой тур «California Dreams Tour». Для дальнейшего промоушена альбома Кэти выпускает третий сингл с альбома «Firework», который попал на первое место в американском чарте. Одновременно с этим в мире после выхода альбома поклонники стали замечать сходство песни «E.T.» с главным хитом группы t.A.T.u. «All the things she said». Из-за высокого уровня интернет-продаж песню «E.T.» решили выпустить в качестве сингла, но в другой версии. Для записи был приглашен рэпер Канье Уэст. Причем версия с Канье Уэстом не была включена в альбом, но включена в его переиздание. Сингл занял первое место в американском чарте. Таким образом все 4 сингла с альбома заняли первое место в американском чарте. Это большая редкость и мало кому из артистов это удавалось. В клипе Перри на песню «Last Friday Night» присутствовали такие известные люди, как саксофонист Kenny G, восходящая певица Ребекка Блэк и актёр из сериала «Хор» Кевин Макхейл.[источник не указан 138 дней]
Перри стала первым исполнителем, у кого 5 синглов были проданы в интернете тиражом более 4 миллионнов копий: «Hot N Cold» (4.91 млн.), «Firework» (4.53 млн.), «I Kissed a Girl» (4.07 млн.), «California Gurls» (4.88 млн.) и «E.T.» (4.06 млн.).
В августе 2011 года Перри стала первым исполнителем, с одного альбома которого («Teenage Dream») сразу пять синглов («Last Friday Night (T.G.I.F.)», «California Gurls», «Firework», «E.T.») возглавляли чарт Billboard Pop Songs (составляется Nielsen BDS как радиохиты Mainstream top 40). Это произошло впервые за всю его 19-летнюю историю.
Одновременно, Кэти Перри стала первой женщиной (и второй в истории после Майкла Джексона), с одного альбома которой («Teenage Dream») сразу пять синглов («Last Friday Night (T.G.I.F.)», «California Gurls», «Firework», «E.T.») возглавляли главный чарт Billboard Hot 100.
Кроме музыки, в планах Кэти ещё и кино, а также создание собственной линии духов. Она озвучила Смурфетту в полнометражной версии мультфильма «Смурфики» (англ. The Smurfs)..