Als Tochter eines Lehrers und einer Lehrerin kam Katja Hannchen Leni Riemann am 1. November 1963 in Kirchweyhe bei Bremen zur Welt, wo sie auch die ersten 20 Jahre ihres Lebens verbrachte. Nach ihrem Abitur 1983 begann sie ein Studium in Tanzpädagogik, welches sie aber nach einem Semester wieder abbrach um von 1984 bis 1986 die Hochschule für Musik und Theater in Hannover zu besuchen. Dort erhielt sie noch vor Ende ihrer Ausbildung erste Filmrollen und gelangte so zum Ensemble der Münchner Kammerspiele. Dort spielte sie von 1987 bis 1989 in diversen Theaterstücken unter anderem die Blinde in „Botho Strauß“, die Ismene in „Phaedra“ oder Galy Gays Frau in „Mann ist Mann“. 1990 erhielt sie dann ein Engagement im Berliner Schillertheater und spielte Stücke wie „Die Räuber“ oder „Die Ratten“. In Berlin lernte sie auch ihren langjährigen Partner Peter Sattmann kennen, mit dem sie insgesamt in neun TV-und Kinofilmen spielte und mit dem sie ihre gemeinsame Tochter Paula Riemann zur Welt brachte. Derzeit ist sie jedoch mit dem Bildhauer Alexander Beil liiert. Neben ihrer Rolle als Schauspielerin fungiert Katja Riemann zusätzlich als Sängerin, Kinderbuchautorin und UNICEF-Botschafterin.