Kate Gertrude Meredith wurde am 8. Juni 1928 in Toledo, Ohio geboren. Nach ihrem Highschool-Abschluss arbeitete sie zunächst als Model, Telefonistin und Schreibkraft, ehe sie 1947 Joseph Wilhelm heiratete. Sie begann 1956 mit dem Schreiben von Science-Fiction-Kurzgeschichten; noch im selben Jahr erschien „The Pint-Size-Genie“ im Magazin Fantastic. 1963 erschien ihr Debütroman „More Bitter Than Death“. Zwei Jahre später – Wilhelm hatte sich inzwischen von ihrem Mann scheiden lassen und den Schriftsteller Damon Knight geheiratet – veröffentlichte sie ihren ersten Science-Fiction-Roman, „Der Klon, Wesen aus Zufall“, der für den Nebula Award nominiert wurde. Sie etablierte sich als Vertreterin einer weniger technisch, sondern mehr psychologisch orientierten Science-Fiction: für ihren Roman „Hier sangen früher Vögel“ wurde sie 1977 mit dem Hugo und dem Locus Award ausgezeichnet; ein Erfolg, den sie 2006 mit ihrem Sachbuch „Storyteller“ wiederholte. Zudem gewann sie mehrfach den Nebula Award. Zusammen mit Damon Knight und Robin Scott Wilson gründete sie den Clarion Workshop für angehende Phantastik-Autoren, der im Laufe der Jahrzehnte Schriftsteller wie Octavia Butler, Monica Byrne, Cory Doctorow, Kim Stanley Robinson oder Jeff VanderMeer prägte. Sie starb am 8. März 2018 in Eugene, Oregon.