Moss nació en Addiscombe, Croydon, Londres, es hija de Linda Rosina (Shepherd), una camarera, y Peter Edward Moss, un agente de viajes. Kate tiene un hermano menor que se llama Nick y una media hermana y un medio hermano. Los padres de Moss se divorciaron cuando ella tenía 13 años. Asistió a la escuela primaria, Ridgeway Primary School y Riddlesdown High School en Purley. No tuvo éxito académico, pero sobresalió en los deportes. Según Fred Vermorel autor de Addicted to Love: Kate Moss, «De los ocho GCSE logró una C (en Ciencias) y el resto eran Es Ds y Fs».
Kate Moss
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