Cathy Lee Crosby wurde in Los Angeles als zweites Kind von drei Töchtern geboren.[1] Ihre Eltern waren ebenfalls im Fernsehgeschäft tätig.[2] Ihr Vater als Singer-Songwriter, aber auch als Radio- und Fernsehansager in San Francisco,[2] und ihre Mutter beim Sender RKO Pictures.[1]
Im Alter von zwölf Jahren begann sie mit dem Tennis spielen und spielte als Profispielerin zweimal in Wimbledon.[1] Mit 23 Jahren beendete Crosby ihre Tennis-Karriere und konzentrierte sich auf ein Leben im Filmgeschäft.
Crosby erhielt zu Beginn ihrer Karriere als Schauspielerin kleinere Rollen in Fernsehserien wie Ihr Auftritt, Al Mundy, Notruf California und Barnaby Jones. Ihre erste Nebenrolle erhielt sie in dem Kriminalfilm Massenmord in San Francisco neben Walter Matthau und Bruce Dern. In den Vereinigten Staaten wurde Crosby durch ihre erste Hauptrolle bekannt. Dabei spielte sie die Titelheldin Wonder Woman im gleichnamigen Fernsehfilm.[3] In der anschließenden Fernsehserie wurde sie durch Lynda Carter ersetzt, die dadurch weltberühmt wurde. Von 1980 bis 1984 war sie Moderatorin der ABC-SerieThat’s Incredible!.[4] Im Anschluss folgten weitere Haupt- und Nebenrollen in Fernsehfilmen, sowie gelegentliche Gastauftritte in Fernsehserien.