Katarzyna Pełczyńska-Nałęcz w 1994 roku ukończyła studia w Instytucie Socjologii Uniwersytetu Warszawskiego. W 1999 roku obroniła rozprawę doktorską "Aktywność polityczna Polaków w latach 1989-1995" w Instytucie Filozofii i Socjologii Polskiej Akademii Nauk. Podyplomowo studiowała również na Central European University w Budapeszcie i Pradze.
Ośrodek Studiów Wschodnich
Pełczyńska- Nałęcz przez wiele lat była związana z Ośrodkiem Studiów Wschodnich w Warszawie, w którym pełniła m.in. funkcje kierownika działu rosyjskiego oraz zastępcy dyrektora. W latach 2011-12 pracowała jako przedstawiciel OSW w Brukseli. Koordynowała wówczas wspólnym projektem badawczym OSW i Francuskiego Instytutu Spraw Międzynarodowych. 19 listopada 2014 złożyła listy uwierzytelniające w Moskwie jako nowy ambasador. Odwołano ją z urzędu ambasadora z dniem 31 lipca 2016.
Polska 2050
W tym samym roku przyjęła stanowisko dyrektora programu Otwarta Europa Fundacji im. Stefana Batorego, a następnie funkcję dyrektora think tanku tej fundacji. Od 2020 roku związana z ruchem Szymona Hołowni. Objęła stanowisko dyrektora Instytutu Strategie 2050, działającego przy powołanym przez Szymona Hołownię ruchu Polska 2050
W pracy naukowej i eksperckiej zajmowała się analizą stosunków międzynarodowych w krajach postradzieckich, sytuacji społeczno-politycznej w Rosji i krajach Europy Wschodniej, a także polityką UE wobec tych państw.
