Sessiz aktör Patrick H. O'Malley Jr. ve aktris Lillian (Wilkes) O'Malley'nin kızı. Kathleen ve kız kardeşleri Sheila ve Eileen, çocukken gösteri dünyasında çalıştılar. İlk filmi "My Old Dutch" (1926) oldu. Filmde Herbert Brown'ı bebekken, kız kardeşi Sheila'yı 3 yaşındaki Herbert Brown olarak ve babası Pat'i de Herbert'ın babası Joe Brown olarak canlandırır.