Sopraan Karin ten Cate behaalde haar diploma aan het Conservatorium Alkmaar bij Maja Schermerhorn en Maria Rondèl. Daarna volgde scholing bij Cora Canne Meyer, Elly Ameling, Roberta Alexander en Cathrine Sadolin in Kopenhagen. De sopraan zong als soliste in praktisch elk Europees land. Vanaf het begin van haar loopbaan werd zij al regelmatig in het buitenland gevraagd. In Praag, Madrid en in het Amsterdams Concertgebouw zong zij de soli van Bach's Matthäus Passion en het Stabat Mater van Pergolesi. De sopraan nam daarvan samen met Slovak Sinfonietta in 2004 een CD op. In 2006 verscheen haar Nederlandstalige CD-opname van Pamina in Mozarts Die Zauberflöte op het bekende label Brilliant Classics. In juli 2006 zong zij deze rol in Dijon. In Zuid Frankrijk was zij te horen als Michaela in de opera Carmen, rijdend op een wit paard.

Ook zingt zij hedendaagse muziek waaronder wereldpremières en composities die speciaal voor haar geschreven werden zoals Tegen de Lamp van Rita Knuistingh Neven en Peter Swanborn die in Lantaren in Rotterdam zijn wereldpremière beleefde en Drebbel, het Volmaakte Rood van Kees Wieringa samen met zanger Thé Lau in 2008.

Met de rockopera Barcelona van Queenzanger Freddie Mercury en het Orkest van het Oosten was Karin ten Cate in 2005 de grote afsluiting van de Amsterdamse Uitmarkt voor ruim 30.000 mensen op het Museumplein. In hetzelfde jaar zong zij deze rockopera tijdens twee tournees met het Ukrainian State Symphony Orchestra terwijl zij in 2006 zelfs met deze partij te horen was in Kiev en het Amsterdams Concertgebouw. Haar CD van Barcelona met dirigent Taras Krysa werd ook op het label Brilliant Classics uitgebracht.

In september 2010 werd zij uitgenodigd door de stad Montreux waar Freddie Mercury woonde om Barcelona daar ter ere van zijn verjaardag te vertolken. In 2011 werd zij daar weer teruggevraagd. Ook zingt zij vanaf 2007 regelmatig in Noorwegen, samen met Marius Holth en Aquarius.

Zij was finalist van de Rabobank Cultuurprijs 2008 en zingt sinds 2008 regelmatig in Quintana Roo, Mexico. Ook is zij actief in de kamermuziek en vormt naast haar samenwerking met de pianistes Doroté Crijns en Marianne Habets een duo met gitarist Paul Pleijsier. Vanaf 2009 werkt zij samen met zanger Thé Lau.

In 2008 zong zij de vrouwelijke hoofdrol in Ça Ira, de opera van Pink Floyd coryfee Roger Waters samen met Ernst Daniël Smid en André Post.  In november 2010 voerden zij Ça Ira in Rotterdam uit in het Nieuwe Luxor in aanwezigheid van HKH koningin Beatrix. Dit was ter gelegenheid van de eerste sterfdag van de in Urk vermoorde 14-jarige Dirk Post, zoon van tenor André Post. 

In augustus 2011 start zij haar eigen concertserie: 'Muziek per Seizoen' met de zomer: 'Zomerse Liefde' met gitarist Paul Pleijsier. Een serie van vijf zomerconcerten in verschillende sfeervolle kerken in Noord Holland.