Katharina Weis studierte von 2014 bis 2020 Medizin an der Ludwig-Maximilians-Universität und der Technischen Universität München und promovierte anschließend an der Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaften der TU München. Ihre Facharztweiterbildung absolvierte sie von 2021 bis 2025 an der Klinik für Neurologie des Klinikums rechts der Isar der TU München. Seit 2025 setzt sie ihre Weiterbildung im Neurozentrum Pasing fort.