Forte della sua partecipazione all'acclamata serie tv Castle e al film tratto dal fumetto di culto The Spirit, Stana Katic è una delle più promettenti stelle di Hollywood e del piccolo schermo. Stana è membro del cast della serie ABC Castle al fianco di Nathan Fillion. Castle ruota intorno al giallista Rick Castle (Fillion), affetto dal blocco dello scrittore, e alla giovane detective della polizia di New York Kate Beckett (Katic). I due iniziano a collaborare quando si ritrovano una serie di omicidi che imitano i romanzi di Rick. Il rapporto tra i due esplode in uno scontro tra menti argute e un'attrazione che fanno sì che Beckett diventi l'inconsapevole nuova musa di Castle. Stana è stata interprete di The Spirit, accanto a Samuel L. Jackson ed Eva Mendes. La talentuosa attrice ha regalato al pubblico l'eccentrica e sexy giovane poliziotta Morganstern. Diretto da Frank Miller, questo film tratto da un fumetto è incentrato sulla storia del ritorno dall'aldilà del suo collega Denny Colt nei panni di The Spirit, salvatore di Central City. Il film ha incassato 29,8 milioni dollari. Stana è anche apparsa come Corinne Veneau in Quantum of Solace con Daniel Craig. In questo film della franchise, James Bond porta gli spettatori nella missione in cui deve fermare un terrorista ambientale che vuole distruggere le risorse vitali di un'intera nazione. Il film, nominato nel 2009 al premio Broadcast Film Critics Association per il "Miglior film d'azione", ha incassato 570 milioni dollari in tutto il mondo. Tra gli altri film di Stana ricordiamo Feast of Love, al fianco di Morgan Freeman e Greg Kinnear e Stiletto con Tom Sizemore, che è disponibile in DVD. Stana è apparsa anche in alcune delle produzioni televisive più acclamate dalla critica degli ultimi anni. Recentemente ha interpretato la cantante Simone Renoir in The Librarian: la maledizione del calice di Giuda. La voce di Stana è stata utilizzata per la canzone del tema principale del film. Nel 2012 interpreta il ruolo di Amber nel thriller The Double, con Richard Gere e Topher Grace. Stana ha anche interpretato in televisione la mini-serie Would Be Kings accanto a Robert Forester e Natasha Henstridge e alcuni ruoli in episodi di Heroes, 24, ER e The Shield.
Stana attualmente risiede a Los Angeles.