Katia Tchemberdji wurde 1960 in Moskau geboren. Als Siebenjährige wurde sie bereits in die Zentrale Schule für Musik des Moskauer Konservatoriums aufgenommen, an welchem sie 1978 ihre Studien in den Fächern Komposition, Musiktheorie und Klavier fortführte. Ihre wichtigsten Lehrer waren die Professoren Nikolai Korndorf, Juri Cholopow, Samvel Alumjan und Sergej Balassanjan.

1984 legte Katia Tchemberdji sämtliche Examina mit Auszeichnung ab. Ihre Diplome in Komposition und Musiktheorie befähigten sie zum Erteilen von Unterricht in sämtlichen theoretischen Fächern sowie Komposition und Klavier. Von 1984 bis 1990 unterrichtete sie an der Gnessin-Musikhochschule in Moskau. 1986 wurde Katia Tchemberdji in den Komponistenverband der Sowjetunion aufgenommen. Seit 1990 lebt und arbeitet sie in Berlin.
Als Komponistin und Pianistin gleichermaßen gefragt, erhielt Katia Tchemberdji zahlreiche Einladungen zu internationalen Kammermusikfestivals, u.a. zum Kammermusikfestival in Kuhmo. Darüber hinaus war sie bei den Berliner Festwochen (1991), der Musik-Biennale Berlin (1993), den Tagen für Neue Musik, Zürich (1992), den Lerchenborg Musiktagen, Dänemark (1994), dem Festival „Russische Moderne” in Ulm (1996), beim Internationalen Oleg-Kagan-Musikfesten in Kreuth, beim Heidelberger Frühling und einer Reihe weiterer renommierter Veranstaltungen zu Gast. Wiederholt war Katia Tchemberdji Composer-in-residence beim Internationalen Kammermusikkurs der Thüringischen Sommerakademie in Böhlen. In den letzten Jahren hat sich Tchemberdji einen Namen als Komponistin für Musik von Fernseh- und Kinofilmen gemacht.

Neben ihren zahlreichen Auftritten als Solistin arbeitete sie in unterschiedlichen kammermusikalischen Formationen mit Boris Pergamenschikow, Natalia Gutman, Eduard Brunner, Alexander Melnikow, dem Britten-Quartett und vielen anderen zusammen. In den Jahren 1996-2002 hat Katia Tchemberdji eine Reihe von Rundfunkaufnahmen mit Klavierwerken von Bartók, Prokofjew, Glinka, Medtner u.a. für DeutschlandRadio vorgelegt. Katia Tchemberdji hat zahlreiche Kompositionsaufträge von namhaften Musikern und Veranstaltern erhalten – darunter The Hilliard Ensemble, das Münchener Kammerorchester, das Scharoun-Ensemble, die Komische Oper Berlin und die Sing-Akademie zu Berlin. Ihr überwiegend kammermusikalisches Schaffen erlebte viel beachtete Aufführungen u.a. in Tokio, New York, London, Salzburg, Zürich, Berlin und Moskau. Die Uraufführung ihrer Kantate „Cantus controversus” für Sopran, Bariton, Männerchor, Kammerorchester und Schlagzeugensemble (nach den Psalmen 76 und 77 und Texten von Albert Einstein) am 2. Juli 1997 in der Klosterkirche Loccum war ein überwältigender Erfolg – ebenso die Uraufführung ihrer Kammeroper „Max und Moritz“ (nach Wilhelm Busch) am 8. Oktober 1999 in Stadthagen. 2005 wurde Katia Tchemberdji mit dem Preis des internationalen Komponistinnen-Wettbewerbs „musica femina“ ausgezeichnet. Im Jahr 2007 wurde Tchemberdjis Kinderoper „Rettet Pluto!“ mit großem Erfog von Berliner Kindern und Jugendlichen aufgeführt.

Seit geraumer Zeit arbeitet Katia Tchemberdji mit der Hochschule für Musik und Theater Hannover sowie mit der Hochschule für Musik Detmold zusammen, wo sie im Rahmen 7 der Förderung von Frühbegabungen Seminare für Komposition und Neue Musik anbietet.

Im Rahmen ihrer pädagogischen Arbeit entwickelte sie interessante und innovative Methoden des Kompositionsunterrichts für Kinder und Jugendliche, und eine Reihe ihrer jungen Schüler wurde mit Förderpreisen ausgezeichnet. Kompositionsschülern ihrer Klasse wurden mehrfach Erste Preise beim Wettbewerb „Jugend komponiert“ zuerkannt.

Im musiktheoretischen und praktischen Elementarunterricht (Klavier) entwickelte sie das patentierte „Tastenlineal”, das schon kleinen Kindern (ab 3-4 Jahren) Tonstrukturen (Akkorde, Intervalle, Melodien, Dur- und Moll-Tonleitern, Zwölftonreihen) im wahrsten Sinne des Wortes „begreifbar” macht.