Kathryn Janeway est née sur Terre d'une mère mathématicienne et d'un père Ingénieur au sein de Starfleet. L'un de ses premiers souvenirs est celui d'avoir tenté de se gagner l'approbation de son père Edward Janeway, en résolvant un problème mathématique à l'âge de 4 ans. Ses dons scientifiques sont évidents dés le plus jeune âge, tout comme sa volonté de réussir.

Edward nourrit de grandes espérances pour Kathryn et sa mère Gretchen attend elle aussi le meilleur, même si sa façon de faire est plus douce. Dans la mesure où Kathryn excelle dans bien des domaines, ses parents insistent pour qu'elle n'abandonne pas la partie lorsqu'elle rencontre des difficultés.

Kathryn reçoit une éducation traditionnelle dans une communauté agricole et dans sa famille on cuisine de vrais aliments au lieu de se servir du réplicateur. Ses parents tiennent à ce qu'elle pratique le tennis alors qu'elle-même préférerait le hoverball. Pendant plusieurs années, Phoebe, sa sœur, et elle fréquentent une école libérale mettant l'accent sur la créativité plutôt qu'une académie de préparation à l'entrée de Starfleet.

Alors à l'école primaire, son père l'emmène pour la première fois dans l'espace, de ce voyage qui la mène jusqu'à la colonie de Mars naîtra une soif des vols spatiaux. A son deuxième séjour (elle a alors 14 ans) elle va plonger dans les carrières de Mars, ce qui est interdit, et manque de se noyer. Elle échappe à la mort et sauve un jeune homme du nom de Hobbes Johnson. Loin de l'effrayer, cette expérience l'exalte et 4 ans plus tard elle retourne sur Mars, explore l'Olympus Mons et fait une importante découverte archéologique.

Des années avant de devenir Capitaine de l'USS Voyager, Kathryn se lie avec deux hommes qui auront un impact majeur sur sa vie. Acceptée à l'Académie de Starfleet de San Francisco, elle suit une filière scientifique où après avoir choisi l'Amiral Paris pour Directeur de mémoire, elle se gagne le respect de cet homme intransigeant.

Après avoir obtenu son doctorat en cosmologie quantique, elle est affectée à bord de l'USS Icarius en tant que subordonné scientifique. Lors de cette première affectation, elle s'éprend du Lieutenant Justin Tighe, qui l'a arrachée à une geôle Cardassienne. Au cours de leur fuite la vivacité de la jeune femme évite une nouvelle capture. Ses sentiments à l'égard de Justin entament la carapace de ce guerrier endurci : ils projettent de se marier.

Ses états de service incitent l'Amiral Paris à la recommander pour des fonctions de commandement. C'est alors que le drame éclate. Le Terra Nova, prototype de vaisseau que Kathryn, son père et Justin testent dans le systèmes de Tau Ceti, s'écrase au sol. Ejectée à l'impact, elle tente vainement de sauver son père et son fiancé. Leur mort la plonge dans le désespoir le plus absolu, Kathryn ne devra qu'à l'amour et aux soins prodigués par sa mère et sa sœur de survivre à cette horrible perte.

Encore fragile, Kathryn réintègre le giron de Starfleet pour y suivre un programme de formation au commandement. Elle y retrouve Mark Hobbes, ami d'enfance entre temps devenu un spécialiste de la philosophie et membre du Groupe Questor. Grâce à leur relation, Kathryn panse les blessures du passé et se projette sur ses capacités de commandement.

Dés le milieu des années 2360, Janeway atteint le grade de Commander et exerce son leadership à bord de l'USS Billings. Elle ne tarde pas à bénéficier d'une nouvelle promotion et à recevoir le commandement de son propre spationef. Sa première mission en tant que Capitaine, d'une durée de six mois, la mène dans le quadrant Bêta à bord de l'USS Bonestell où elle doit recueillir des données scientifiques sur des pulsars.

Plus tard, une commission est chargée d'évaluer les performances de Janeway, elle est constituée des Amiraux Owen Paris, McGeorge Finnegan et Alyynna Necheyev ainsi que de l'Enseigne Tuvok, Officier Tacticien. Le rapport de la commission est un choc pour le jeune Capitaine, le Vulcain Tuvok souligne que Janeway n'a ordonné aucun tir d'essai, ni exercice de combat et s'est rendue coupable de quarante autres violations des procédures tactiques. Les accusations froides et précises de Tuvok mettent Janeway hors d'elle.

A sa grande surprise, Tuvok est affecté à bord de son vaisseau comme Tacticien. Consternée à l'idée que ce Vulcain impétueux et condescendant serve à ses côtés sur la passerelle, Janeway doit pourtant s'y résoudre.

Les Amiraux pensent qu'un équilibre s'établira entre Tuvok et elle, leur choix se révélera plus judicieux qu'ils n'auraient pu le prévoir…

Pendant les cinq premiers mois de leur cohabitation, Janeway et Tuvok se heurtent constamment. Le Vulcain considère son Capitaine comme une Humaine entêtée, irritante et impossible à vivre, alors que Janeway ne cessa de provoquer son solennel et ultralogique subordonné.

L'opinion de Janeway sur Tuvok va changer au fil du temps et elle finit par s'aviser que le Vulcain est une personne remarquable. Néanmoins leurs différences de vues sont telles que Tuvok informe Janeway de son intention de demander une autre affectation.

Elle saisit alors la main de Tuvok et déclare combien il est pour elle un important facteur de stabilité. Kathryn lui apprend qu'elle s'apprête à prendre le commandement de l'USS Voyager NCC-74656 de classe Intrepid. Janeway se montre assez persuasive pour convaincre Tuvok de rester au sein de son équipe. Le Vulcain accepte son offre : ils vont tous deux servir brillamment à bord du Voyager.

En 2371, le Capitaine Kathryn Janeway devient Commandant du Voyager et sa première mission est de mettre hors service le Val Jean, un vaisseau du Maquis dirigé par Chakotay. Localisé dans le périmètre des Badlands, le Voyager est alors au contact du Val Jean lorsque les deux vaisseaux sont pris dans un puissant flux énergétique qui les transporte dans le quadrant Delta, à 70 000 années-lumières de l'espace Fédéré.

Une longue collaboration, riche de multiples péripéties et de rencontres, s'engagera entre les deux équipages pour ramener l'USS Voyager dans le quadrant Alpha. Le cheminement retour durera 7 ans, et après avoir été déclaré perdu par Starfleet, l'Equipage de Voyager retrouvera la Terre en 2377 après avoir déjoué une tentative d'invasion de Sol III par les Borgs et tué la Reine Borg.

Janeway intervient ensuite dans les affaires Romuliennes lors de la prise du pouvoir du Rémien Shinzon, en envoyant le Capitaine Jean-Luc Picard sur Romulus.