2009 nahm Katarina Johnson-Thompson an den Jugendweltmeisterschaften in Brixen teil und gewann dort die Goldmedaille im Siebenkampf. Bei den Junioreneuropameisterschaften wenige Wochen später in Novi Sad wurde sie im Siebenkampf Achte. 2010 konnte sie auf Grund einer Verletzung am Sprungbein beinahe keine Wettkämpfe bestreiten. 2011 nahm sie erneut an den Junioreneuropameisterschaften teil und belegte dort Platz sechs. Beim Multistarmeeting in Kladno 2012 übertraf sie erstmals die 6000 Punkte Marke und qualifizierte sich damit mit dem B-Standard für die Olympischen Spiele in London. Diese beendete sie auf dem 14. Platz. Zudem gewann sie in diesem Jahr die Goldmedaille im Weitsprung bei den Juniorenweltmeisterschaften in Barcelona mit 6,81 Metern.