Кэтрин Зета-Джонс родилась в Суонси (Уэльс, Великобритания) 25 сентября 1969 года в семье владельца кондитерской фабрики. К искусству тяготела с раннего детства. С четырех лет танцевала, пела и выступала в любительской труппе. С десяти лет играла небольшие роли в театре.
В 14 лет Кэтрин получила роль в известном телешоу, а вскоре и приглашение переехать в Лондон для дальнейших съемок. Переезд в Лондон состоялся в возрасте 15 лет.
На подмостках лондонских театров дебютировала в мюзикле «42-я улица». В возрасте 21 года дебютировала и в большом кино с главной ролью в картине «Тысяча и одна ночь» (1990). Наиболее успешной в этот период была роль в телевизионном сериале «The Darling Buds of May» (1991-1993). Благодаря этой роли начинающая актриса становится известна на всю страну. По окончанию съемок в сериале перебирается в Голливуд в поисках мировой известности.
Приехав в Голливуд, Кэтрин Зета-Джон столкнулась с тем фактом, что ее достижения на родине в Америке не котируются. Для того чтобы завоевать уважение голливудских продюсеров ей предстояло проделать немалую работу. В 1992 году она сыграла небольшую роль в картине «Христофор Колумб: Открытие», затем было несколько достаточно «интересных» ролей в телевизионных фильмах: «Линия судьбы» (1994), «Возвращение домой» (1994), «Титаник» (1996), перемежающихся с малозаметными работами в кино.
Во время работы на телевидении была замечена Стивеном Спилбергом, благодаря чему получила роль в картине Мартина Кэмпбелла «Маска Зорро» (1998). Роль дочери героя Энтони Хопкинса и возлюбленной героя Антонио Бандераса в картине, собравшей в прокате более 250 миллионов долларов, приносит молодой актрисе долгожданную мировую известность.
Количество предложений ролей резко возросло. В 1999 году сыграла вместе с Шоном Коннери в коммерчески успешной криминальной мелодраме «Западня» (1999). Очередной успех - роль в фильме ужасов «Призрак дома на холме» (1999). Затем были две небольшие роли в картинах «Фанатик» (2000) и «Траффик» (2000), и одна из главных в «Любимцы Америки» (2001) где Зета-Джонс снялась вместе с Джулией Робертс и Билли Кристалом.
В 2002 году к любимице публики приходит и признание кинокритиков. За второстепенную роль в мюзикле Роба Маршалла «Чикаго» (2002) Кэтрин Зета-Джонс получает свой первый, и пока что единственный «Оскар».
В 2003 году блестяще сыграла роль сексапильной стервы в картине братье Коэнов «Невыносимая жестокость». Главную мужскую роль в этой картине исполнил великолепный Джордж Клуни. Вновь встретиться с Клуни на съемочной площадке Кэтрин довелось менее года спустя в картине Стивена Содерберга «12 друзей Оушена» (2004). Картина, собравшая в прокате около 350 миллионов долларов, изобиловала голливудскими звездами. Кроме Клуни и Кэтрин в съемках приняли участие Брэд Питт, Джулия Робертс и некоторые другие. Коммерчески успешными выходят и две последующие картины с участием актрисы, «Легенда Зорро» (2005) и «Вкус жизни» (2007), а вот мелодрама Джиллиана Армстронга «Смертельный номер» (2007), являющаяся последней на сегодняшний день работой актрисы в кино, провалилась в прокате, несмотря на безупречную игру Кэтрин.
В личной жизни у актрисы все складывается отлично. В возрасте тридцати лет выйдя замуж за Майкла Дугласа, Кэтрин Зета-Джонс не расстается с ним и по сей день. Несмотря на то, что Дуглас старше Кэтрин на 25 лет, она от него просто в восторге, а самое главное, что это взаимно. Вместе они воспитывают двух своих детей, сына Дилана и дочку Кэрис.