Катрин Джоунс е родена на 25 септември 1969 г. в Суонзи, Западен Гламорган, Уелс, Великобритания. Баща й е ирландец и работи във фабрика за бонбони, а майка й е от Уелс. Кръстена е на двете си баби Катрин Феър и Зита Джоунс. Има двама братя - Дейвид и Линдън, който в момента е служител на нейната продуценстка компания.
Катрин от малка проявява интерес към сцената. На 15 г. участва в новата постановка на "42nd Street". Дебютира в киното през 1990 г. като Шехерезада в „Les 1001 Nuits”. Става известна с участието си в "The Darling Buds of May" (1991), който се излъчва по йоркширската телевизия. Шоуто става голям хит и тя се превръща в една от най-известните телевизионни актриси на Обединеното кралство.
Като пряк резултат от това Катрин получава малка роля в „1492 - Завладяването на Рая” на Ридли Скот, в който участват звезди като Жерар Депардийо, Арманд Асанте и Сигорни Уивър. През 1993 г. се снима в „Spliting Heirs” с Барбара Хърши, Джон Клийз и Сейди Фрост. Следват две хитови телевизионни продукции - „Хрониките на младия Индиана Джоунс” (1993) и "Екатерина Велика" (1994). В „Blue Juice” партнира на Юън Макгрегър, а в телевизионния „Титаник” (1996) на Питър Галахър, Джордж Скот, Майкъл Дойл, Тим Къри и др. Две години по-късно настъпва звездния час на момичето от Суонзи в „Маската на Зоро” (1998), в който партнира на Антъни Хопкинс и Антонио Бандерас.
През 1999 участва в елегантния „Клопка” със сър Шон Конъри и в глупавия „Свърталище на духове” с Лиам Нийсън, Оуен Уилсън и Лили Тейлър. На следващата година се снима при Стивън Фриърс в „Момичета от класа (2000)” заедно с Джон Кюсак, после в „Трафик” при Содърбърг. Същата година се ражда сина й Дилан Майкъл и по-късно се омъжва за баща му Майкъл Дъглас. И отново среща с Джон Кюсак на снимачната площадка на „Любимците на Америка” (2001).
Следващите 12 месеца са изключително важни за Катрин Зита – снима се в „Чикаго” и е наградена с „Оскар” за играта си в него. През 2003-та застава до рамото на Джордж Клуни в „Непоносима жестокост” на Джоел Коен и ражда дъщеричката си Керис Зита. Следват снимки при Спилбърг в „Терминалът” (2004) , където се превръща в нещастно влюбена стюардеса. Явно присъствието на Клуни не й е достатъчно и тя прибавя към екранните си партньори и Брад, Пит, Анди Гарсия, Дон Чийдъл, Мат Деймън в „Бандата на Оушън 2” (2004). През 2005 г.
Катрин се снима в продължението на историята за Зоро – „Легендата за Зоро”. 24 месеца по-късно заедно с Арън Екхарт готвят и се обичат в „Без резервации”, същата година участва и в „Death Defying Acts” с Гай Пиърс и Тимоти Спол. През 2010 ще я гледаме в „Dali” с Антонио Банерас, а през 2011 във филма на Содърбърг „Cleo”.
