W wieku 15 lat startowała w swoich pierwszych wyścigach FIS . W styczniu 2012 roku wzięła udział w Zimowych Igrzyskach Olimpijskich Młodzieży w Innsbrucku , gdzie startowała we wszystkich dyscyplinach poza downhillem. W slalomie zdobyła brązowy medal po tym, jak osiągnęła już pierwszą dziesiątkę wyników w super kombinacjach i slalomie gigancie. Na swoim pierwszym starcie w Mistrzostwach Świata Juniorów zajęła 21. miejsce w slalomie w Roccaraso . W trzech innych startach zajęła ósme miejsce w slalomie w Soczi jako najlepszy wynik w 2016 roku . W styczniu 2014 roku zrobiła jej Cup Europejski debiut w Kirchberg , ale nie osiągnęła jeszcze żadnych najlepszymi wprowadzanie GMO. Do tej pory znacznie lepsze wyniki osiągnęła w Pucharze Dalekiego Wschodu , w którym po czwartym zwycięstwie w sezonie 2016/17 zajęła piąte miejsce w klasyfikacji generalnej i trzecie w klasyfikacji slalomowej.
Tkachenko się jej w Pucharze Świata zadebiutował 12 listopada 2016 w Levi slalom . Po raz pierwszy była w stanie zdobyć punkty w styczniu następnego roku, zajmując 28 miejsce w Flachau . Swoje pierwsze mistrzostwa świata ukończyła w St. Moritz na 29 miejscu w slalomie. Z 26. miejscem w Zagrzebiu , nowym rekordem życiowym, pojechała na Zimowe Igrzyska Olimpijskie w Pjongczangu i sklasyfikowała się w slalomie na 32. miejscu, aw drużynie rosyjskiej zajęła dziewiąte miejsce. Do tej pory Katja Tkachenko była trzykrotnie mistrzynią Rosji, dwukrotnie w swojej ulubionej dyscyplinie slalomie (2015 i 2017) i raz w slalomie gigancie (2015).