Katia Nemirovitch-Dantchenko est issue d’une remarquable famille d’écrivains, metteurs en scène, dramaturges et artistes russes qui ont participé depuis plusieurs générations au mouvement de rénovation des arts du spectacle en Russie. Son arrière grand-père, Vladimir Nemirovitch-Dantchenko, fut, avec Stanislavski, le fondateur du Théâtre des Arts de Moscou.
Curieuse des différentes formations et de la richesse du répertoire, elle est pendant deux ans la pianiste du groupe Serena Tango, avec lequel elle explore le répertoire du tango argentin et ses compositions les plus modernes, dont celles d’Astor Piazolla. Ses qualités de chambriste lui valent d’être invitée à accompagner les master-classes des violonistes Anne-Sophie Mutter et Maxim Vengerov et du clarinettiste Florent Héau. Elle est demandée pour accompagner les concours internationaux : Concours Tchaïkovski (Moscou), Concours Tibor Varga (Sion-Suisse), Concours Long-Thibaud (Paris), etc. Elle participe aussi à la production « La Grande Russie » du chœur Accentus.
Katia a enregistré pour Radio France, la Südwestrundfunk, la Mitteldeustscher Rundfunk, et pour la Mozart-Gesellschaft, ainsi qu’un disque, avec le violoniste Ingolf Turban, consacré aux œuvres complètes pour piano et violon d’Ottorino Respighi, pour le label suisse Claves. Elle a gravé les symphonies et les ouvertures de Mendelssohn, dans une transcription du compositeur pour piano à quatre mains, violon et violoncelle pour l’Internationale Mendelssohn Stiftung de Leipzig. En 2011, lauréate d’une bourse d’artiste du Dr. Watanabe-Stipendium des Mendelssohn-Hauses, elle réalise l’enregistrement d’œuvres de Mendelsshon et Schumann à Leipzig en 2012, sur un piano Steinway de 1905.
En 2015 elle obtient un prix spécial de l’Académie du disque lyrique, un Orphée d’or, pour le disque des romances de Tchaïkovski, enregistré avec le contre-ténor Alexis Vassiliev chez le label Calliope.