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Kathleen nacque nel 1939 ad Alexandria (Louisiana - U.S.A.) e fin da piccola si divertiva ad inventarsi delle storie e a raccontarsele per aiutarsi a prendere sonno.
All'età di sedici anni, Kathleen incontrò il tenente della U.S. Air Force Ross Woodiwiss ad una festa e lo sposò l'anno successivo. La carriera militare del marito la portò in giro per il mondo per diversi anni, anni in cui provò più volte a diventare una scrittrice, ma si bloccò per la frustrazione di dover scrivere lentamente a mano. Solo dopo essersi appropriata di una macchina da scrivere elettrica, che lei stessa aveva regalato al marito come regalo di Natale, cominciò a scrivere seriamente.
Il suo primo romanzo, Il fiore e la fiamma, inizialmente fu respinto dagli editori perchè troppo lungo (superava le 600 pagine) solo la Avon accettò di pubblicarlo in formato tascabile. Fu stampato con una tiratura di 500.000 copie rivoluzionando il genere romantico. Il fiore e la fiamma per la prima volta univa un romanzo storico ed epico con una eroina forte e scene di sesso molto realistiche. Il romanzo, pubblicato nel 1972, vendette più di 2 milioni e 300.000 copie nei primi quattro anni di pubblicazioni.
Da quel momento molti romanzieri/e seguirono il suo esempio proponendo trame più complesse e ricche di personaggi, oltre a scene di sesso più intime ed esplicite. Anche oggi molte famose autrici definiscono la Woodiwiss la loro prima fonte di ispirazione.
Sono solo dodici i suoi romanzi, ma sono tutti best-seller e ad oggi sono oltre ventisei milioni le copie dei suoi libri in circolazione.

Il 6 Luglio 2007, all'età di 68 anni, Kathleen E. Woodwiss è morta di cancro all'ospedale di Princeton (Minnesota).

Il suo ultimo romanzo, Per sempre, è stato pubblicato postumo nell'Ottobre 2007.