W 1988 na Festiwalu Młodych Talentów w Poznaniu zdobyła główna nagrodę, następnie wystąpiła w musicalu - Metro, gdzie zagrała rolę Anki. Od tego czasu kilka lat współpracowała z teatrem Buffo w Warszawie gdzie wystąpiła m.in w spektaklach: Do grającej szafy grosik wrzuć, Brel, Grosik 2, Obok nas i Tyle miłości.
Po rozstaniu z Teatrem Buffo zaczęła występować w Teatrze Ateneum, w którym gra w spektaklu 3xPiaf.
Na początku września 2000 r. ukazała się jej debiutancka płyta Mężczyźni, której producentem był Grzegorz Ciechowski. Jej kolejnym albumem była płyta Poste restante składająca się z trzech części. Pierwsza część zawierała piosenki kabaretowe i filmowe z lat 30. XX wieku, z repertuaru m.in. Edith Piaf i Marleny Dietrich. Utwory premierowe znajdujące się na części drugiej to sześć melancholijnych piosenek o miłości. W części trzeciej znalazły się trzy utwory Astora Piazzolli w przekładzie Marcina Sosnowskiego oraz romans Aleksandra Wertyńskiego ze słowami Jonasza Kofty. Motywem przewodnim i inspiracją dla płyty stała się piosenka Ewy Demarczyk pt: Jaki śmieszny jesteś pod oknem, a dokładnie jej fragment: ... więc dróg poznaj sto, aby dojść do mych ust....
Płyta Emigrantka została wydana w 2004. Znalazły się na niej kompozycje Piotra Dziubka z kilkoma tekstami K.Groniec oraz aranżacja piosenki z berlińskiego kabaretu Kurta Weila i Bertolda Brechta.
Następna płyta to już autorski projekt wraz z Piotrem Dziubkiem Przypadki, proponowanym singlem "Będę z Tobą". Płyta została bardzo dobrze odebrana przez krytyków jak i przez słuchaczy, osiągając kilkanaście tysięcy sprzedanych nośników. Następnym promującym singlem był utwór "Poniedziałek".
W 2008 roku Katarzyna Groniec otrzymała Dyplom Mistrzowski Nagrody im. Aleksandra Bardiniego za wybitne osiągnięcia w piosence aktorskiej. W tym samym roku ukazał się nagrany na żywo dwupłytowy album.