Käthe Weber wächst in Köln in einer sozialdemokratisch geprägten Familie auf. Nach Beendigung ihrer Schulzeit arbeitet sie als Verkäuferin. Schon als 14-Jährige tritt sie der sozialistischen Arbeiterjugend und 1917 der USPD bei. 1919 heiratet Käthe Weber den kommunistischen Jungfunktionär Franz Dahlem und wird ein Jahr später Mitglied der KPD. 1923 zieht das Paar von Köln nach Berlin. Beide sind weiterhin in der Partei aktiv. Käthe Dahlem wird im Berliner Arbeiterbezirk Prenzlauer Berg Frauen- und später Politische Leiterin der KPD-Straßenzelle Dunckerstraße.
Im Juli 1933 sehen sich Käthe und Franz Dahlem nach den ersten massiven Verfolgungen von Kommunistinnen und Kommunisten durch die Nationalsozialisten gezwungen, ins Ausland zu emigrieren. Für die Auslandsleitung der KPD gehen sie erst nach Paris, dann nach Prag und schließlich nach Moskau. Ihre zwei 1919 und 1922 geborenen Kinder werden bei Verwandten in Sarralbe und in Moskau untergebracht.
Von 1936 bis 1938 halten sich Käthe und ihr Mann in Spanien auf und engagieren sich dort auf Seiten der Republikaner. Käthe Dahlem arbeitet als Sekretärin im Parteibüro der KPD sowie für den deutschsprachigen Radiosender „Freiheitssender 29,8”, der von ihrem Mann Franz Dahlem geleitet wird. 1938 kehren Käthe und Franz Dahlem nach Frankreich zurück. Auch nach der Internierung ihres Mannes engagiert sich Käthe Dahlem weiter im Widerstand, ab 1940 ist sie in der französischen Résistance aktiv. Unter dem Decknamen Catherine Dallerey lebt sie zeitweise illegal.
Ich selber hatte die Gelder der Partei zu verwalten. Diese Arbeit machte ich bis 1943. Wir hatten vorher eine Arbeit in der Résistance.
Käthe Dahlem, 26. Februar 1974
Nach ihrer Rückkehr nach Deutschland 1945 ist Käthe Dahlem in der KPD und SED aktiv. Sie gehört dem Hauptfrauenausschuss und dem Demokratischen Frauenbund Deutschlands (DFD) der DDR an. Käthe Dahlem stirbt 1974 und wird auf dem Sozialistenfriedhof in Berlin-Friedrichsfelde beigesetzt.