Nata in Algeria il 24 luglio del 1960 Catherine è cresciuta a Parigi. Il padre, appassionato di montagna e scalate portava lei e i suoi fratelli minori (cinque femmine e un maschio) ad arrampicare fin da piccoli sui massi di Fontainebleau. Uno dei sogni giovanile di Catherine è quello di essere Heidi e avere delle mucche da portare al pascolo sulle montagne.
La ragazza si dimostra molto dotata nell'arrampicata: inizia a 13 anni e a 16 è già in grado di ripetere vie molto impegnative sulle Alpi (la Couzy-Desmaison sull’Olan e la Devies-Gervasutti sull'Ailefroide). L'anno successivo a soli 17 anni ripete in 7 ore la Diretta Americana al Petit Dru, una ascensione valutata come estremamente difficile, che normalmente richiede almeno un bivacco in parete.
Per qualche anno il lavoro di fisioterapista la tiene lontana dalle scene, ma nel 1985, a 25 anni decide di dedicarsi interamente all'arrampicata, che nel frattempo è diventata una disciplina con gare e manifestazioni vere e proprie.
Nel 1988 è la prima donna al mondo a completare una via di 8a, grado che corrisponde al X° della scala UIAA. Dopo aver vinto varie gare di Coppa del Mondo di arrampicata e aver preso parte alla Snowboard Cup, nel 1989 decide di abbandonare le competizioni per dedicarsi solo al'alpinismo.
Nel 1990 scala in solitaria la Nameless Tower in Pakistan e il Pilastro Bonatti ai Dru. L'anno successivo sempre in solitaria e in 11 giorni apre una via nuova sulla parete ovest dei Dru. Nel marzo 1992 sempre in solitudine e in 17 ore scala la nord dell'Eiger (3970 m), una parete di ghiaccio e roccia nota nel mondo alpinistico come la "Mangiauomini" per le molte tragedie susseguitesi negli anni. Nel 1993 è il turno dello sperone Walker sulle Grandes Jorasses a entrare nel carnet di Catherine; l'anno dopo supera in solitaria invernale la via Bonatti sulla Nord del Cervino.
Si sposta in Himalaya e nel 1995 scala il suo primo 8000, lo Shishapangma, fallendo poi per pochi metri la cima dell'Annapurna. Nel 1996 durante una ascensione in Antartide ha un incidente e si frattura una gamba. Torna però all'alpinismo di grande livello con la quarta solitaria e prima femminile della Brandler-Hasse sulla Cima Grande di Lavaredo.
Catherine nel 1997 è anche diventata mamma ed è probabilmente questa la realizzazione a cui tiene di più.