Kateřina Hebelková wurde in Jihlava (Tschechische Republik) geboren. Die Mezzosopranistin gab zuletzt ihre Rollendebuts als Venus und Elisabeth in Tannhäuser (wofür sie in Tschechien mit dem wichtigen Jantar-Preis für ihre Interpretation ausgezeichnet wurde), als Milada in Dalibor in Prag, als Margherita und Elena in Mefistofele in Chemnitz und Hannover sowie als Judith in Herzog Blaubarts Burg bei TOBS!, war als Cover in der Titelpartie von Leoš Janáčeks Die Sache Makropulos an der Staatsoper Berlin unter dem Dirigenten Sir Simon Rattle engagiert und kehrte als Deborah in der Uraufführung von Bernhard Langs Hiob nach Klagenfurt zurück. In der Saison 2024/25 ist sie u. a. als Philomène in der Uraufführung von Daniel Andres’ Derborence bei TOBS! sowie als Serena Joy in der deutschen Erstaufführung von The Handmaid's Tale (Poul Ruders, Paul Bentley) in Freiburg/Breisgau zu erleben, des Weiteren als Ciesca (Puccinis Gianni Schicchi und Kučeras Don Buoso) am Nationaltheater Prag, Amaranta in Pavel Haas' Šarlatan am Mährisch-Schlesischen Nationaltheater Ostrava sowie Milada (Dalibor) in Pilsen. Zu ihren Plänen zählt u. a. ihr Rollendebut als Klytemnästra in R. Strauss' Elektra bei den Opernfestspielen Heidenheim sowie ihr Debut im Musikverein Wien mit Mahlers Das klagende Lied.
Nach ihrem Debut als Fenena in einer Neuproduktion von Nabucco bei den Opernfestspielen Heidenheim unter Marcus Bosch im Sommer 2018 sowie nach ihrer Rückkehr an die Opéra de Dijon in Janáčeks Jenůfa im Herbst 2018, sang sie mit überaus großem Erfolg die Gertrude in Franco Faccios Amleto am Theater Chemnitz, wo sie bereits letzte Spielzeit ihr umjubeltes Debut als Kundy in Wagners Parsifal gab. Mit der Titelpartie der Uraufführung von Thomas Morses Frau Schindler gab sie im März 2017 ihr von Publikum und Presse gleichermaßen gefeiertes Debut am Staatstheater am Gärtnerplatz München und gastierte erneut in der Titelpartie in Carmen am Theater Freiburg sowie in der Titelpartie in La Cenerentola an der Staatsoper Prag. Im Konzerthaus Freiburg war sie mit großem Erfolg als Botin in Korngolds Das Wunder der Heliane zu erleben (inkl. CD-Produktion für das Label Naxos).
Im Herbst 2016 feierte sie einen überwältigenden Erfolg bei ihrem Debut als Emilia Marty in einer NP von Janáčeks Die Sache Makropulos (Inszenierung: Vera Nemirova) am Theater Freiburg, nachdem sie bereits davor höchst erfolgreich als Pandura in der Uraufführung von Terra Nova von Moritz Eggert am Neuen Opernhaus Linz und als Cunzina in Verdis Oberto, conte di San Bonifacio bei den Opernfestspielen Heidenheim gastierte (inkl. CD-Produktion für das Label Coviello Classics). 2014/15 gastierte sie als Varvara in Janáčeks Káťa Kabanová an der Opéra de Dijon und feierte einen von Publikum und Presse bejubelten Erfolg in der Titelpartie von Karl Goldmarks Die Königin von Saba am Theater Freiburg (inkl. CD-Studioproduktion für das Label cpo), wo sie bereits großen Erfolg in der Titelpartie von Bizets Carmen hatte und auch als Orphée in Glucks Orphée et Eurydice (in der Fassung von Héctor Berlioz) zu erleben war. Ebenfalls in Freiburg gastierte sie 2015/16 in einer Neuproduktion von Stephen Sondheims Sweeney Todd und erneut als Carmen und feierte einen großen Erfolg in der Titelpartie von Rossinis La Cenerentola bei ihrem Debut an der Staatsoper Prag.
Von 2008 bis 2013 war sie Ensemblemitglied des Landestheaters Linz, wo sie u. a. als Elisabetta in Donizettis Maria Stuarda, Rossinis La Cenerentola, Bizets Carmen, Strauss' Octavian und Komponist, Fuchs in Janáčeks Das schlaue Füchslein und als Strauß' Orlofsky große Erfolge feierte. Von 2005 bis 2008 gehörte sie dem Ensemble des Staatstheaters Oldenburg an, wo sie u. a. als Sesto, Carmen, Komponist, Glucks Orphée, Brittens Lucretia und Massenets Charlotte zu erleben war und 2010/11 als Hänsel gastierte.
Bereits während ihres Studiums sang sie in zahlreichen Konzerten in Deutschland, Tschechien, Italien und der Schweiz und wirkte an der Theaterakademie August Everding in zahlreichen Opernproduktionen am Münchener Prinzregententheater mit, so z. B. als Dackel in Janáčeks Das schlaue Füchslein, als Cherubino in Mozarts Le nozze di Figaro, als Romeo in Bellinis I Capuleti e i Montecchi und als Angelina in Rossinis La Cenerentola. 2011 gastierte sie bei den Seefestspielen Mörbisch als Czipra in Der Zigeunerbaron in der Regie von Brigitte Fassbaender und kehrte 2012 dorthin als Orlofsky in Die Fledermaus in der Regie von Helmuth Lohner zurück. 2005 gastierte sie mit der Partie der Athena in der Uraufführung der Oper Eumenides von Vasil Tole auf der Akropolis in Athen. 2003 sang sie in Sevilla erstmals die Titelrolle in Bizets Carmen, mit der sie auch 2005 am Theater Klagenfurt gastierte. Als Konzertsängerin war Kateřina Hebelková u. a. mit Mahlers Kindertotenliedern im Großen Festspielhaus Salzburg sowie im Musikverein Wien (unter Dennis Russell Davies) sowie mit Verdis Missa da Requiem im Herkulessaal in München zu erleben.
Kateřina Hebelková erhielt ihre erste musikalische Ausbildung am Konservatorium in Pardubice. Von 1998 bis 2003 studierte sie Gesang an der Hochschule für Musik und Theater München bei Prof. Daphne Evangelatos und war Mitglied der Opernschule an der Hochschule für Musik und Theater München. Sie gewann zahlreiche Wettbewerbe, unter anderem 1999 den 2. Preis beim Internationalen Antonín Dvořák-Gesangswettbewerb, sowie den Jarmila Novotna-Preis als jüngste Sängerin, sie war 2003 Preisträgerin der Dimitris Mitropoulos International Competition in Athen, 2005 Preisträgerin des von der E.ON Bayern AG dotierten Kulturpreises Bayern, 2006 erhielt sie den 2. Preis und den Publikumspreis beim Ad-Honorem-Mozart Wettbewerb in Prag.