Caterina Guzzanti nasce a Roma il 5 giugno 1976 dal giornalista, saggista e politico Paolo Guzzanti. Sorella minore dei comici Sabina e Corrado, Caterina cresce con i riflettori televisivi puntati sulla sua famiglia e decide di seguire le orme dei fratelli maggiori. Il suo esordio avviene, non a caso, sul piccolo schermo nel programma di Rai 2 "Pippo Chennedy Show" (1997), ideato e condotto dal fratello Corrado con Serena Dandini. Spesso sotto l'ala protettiva dei fratelli, Caterina affianca Sabina ne "La posta del cuore" (1998) e Corrado ne L'ottavo nano (2000) e "Il caso Scafroglia" (2002). Nel 2003 partecipa al programma satirico "Bulldozer" e ad "Assolo", trasmissione comica di La7. In seguito si affranca dai fratelli e dalla Rai per prendere parte ai programmi Mediaset della Gialappa's band, "Mai dire lunedì", "Mai dire martedì" e "Mai dire Grande Fratello". Nel 2008 si unisce al cast di comici del programma di Serena Dandini "Parla con me", in onda su Rai 3. Nel 2011 affianca il pianista Stefano Bollani nella conduzione delle sei puntate di "Sostiene Bollani". Nel 2012 presenta con Davide Demichelis "Nanuk - Prove d'avventura" su Rai 3. Nello stesso anno partecipa al programma "Un due tre stella", ideato dalla sorella Sabina per La7. Nel 2013 conduce il programma "La prova dell'otto" su MTV, parodia delle trasmissioni televisive italiane e del web. In radio partecipa regolarmente a "610", programma comico condotto da Lillo & Greg su Radio Due. Tra i personaggi comici di maggior successo interpretati e parodiati da Caterina Guzzanti sul piccolo schermo vi sono la politica statunitense Sarah Palin, la politica italiana Mariastella Gelmini, un'attricetta pornografica, una ragazzina dipendente dai social network, una Miss Italia, una giornalista di Sky TG24, la conduttrice Federica Panicucci, la Spice Girl Geri Halliwell e una ragazza militante nel centro sociale di estrema destra Casa Pound.

Al cinema
Non c'è solo la televisione nella carriera della Guzzanti. La comica debutta sul grande schermo nel 1998 con un piccolo ruolo nella commedia Le faremo tanto male di Pino Quartullo. Nel 2002 incarna la segretaria Rachele in Bimba - È clonata una stella, il primo film diretto dalla sorella Sabina. Cambia genere con il drammatico Poco più di un anno fa - Diario di un pornodivo (2003) di Marco Filiberti, che racconta la storia di un giovane di buona famiglia che decide di intraprendere la carriera di pornostar gay. Nel 2006 Caterina interpreta un'avvenente aliena nel film diretto dal fratello Corrado, Fascisti su Marte, tratto dagli omonimi sketch realizzati dai Guzzanti nel programma televisivo "Il caso Scafroglia", che rivaluta satiricamente il ventennio fascista, immaginando Mussolini alla conquista di Marte. Tra il 2006 e il 2010 Caterina è tra i protagonisti delle prime tre stagioni della sitcom di grande successo Boris, che racconta le vicende di una troupe televisiva che lavora alla realizzazione di una soap sdolcinata. In questa divertente e riuscita parodia del mondo della televisione, l'attrice romana incarna l'assistente alla regia Arianna Dell'Arti, l'unica che lavora in modo scrupoloso e professionale, quasi dittatoriale, sacrificando la sua vita privata e tentando di rimediare all'inefficienza e al menefreghismo dei colleghi. Nel 2011 Caterina riprende questo ruolo nel lungometraggio Boris - Il Film, esperimento, altrettanto riuscito, che sposta l'oggetto della satira dalla tv al cinema. È Fabiana in Tutta la vita davanti (2008) di Paolo Virzì, che scruta in maniera tagliente il grottesco e tragicomico mondo del precariato giovanile italiano. La vediamo poi in uno degli episodi in cui è diviso Feisbum - Il film (2009), che prende in giro il mondo di Facebook e dei social network. È la poliziotta Ghedini in Oggi sposi (2009) di Luca Lucini, che narra le disavventure di quattro coppie nei giorni della preparazione dei rispettivi matrimoni. Incarna Sofia nella commedia Nessuno mi può giudicare (2011) di Massimiliano Bruno, con Paola Cortellesi nei panni di una borghese finita sul lastrico e costretta a lavorare come escort. È la giornalista Carla, amica e coinquilina della protagonista della miniserie Dove la trovi una come me (2011). Interpreta l'agente Patrizia Vannini nella serie tv di Rai 1 Il restauratore (2012), su un poliziotto che, in carcere per avere ucciso gli assassini della moglie, impara l'arte del restauro e scopre di avere dei poteri soprannaturali grazie ai quali, toccando un oggetto, è in grado di prevedere eventi futuri. Dopo il film Amore oggi (2014) di Giancarlo Fontana e Giuseppe G. Stasi, denuncia cinica e rassegnata della volgarità dell'Italia odierna, la Guzzanti indossa i panni della sindacalista Frida nella commedia Pane e Burlesque (2014) di Manuela Tempesta. Il 2014 è l'anno di grazia per la comica romana al cinema. La vediamo anche nel surreale mix di commedia corale, melò e noir di Soap Opera (2014), commedia di Alessandro Genovesi in cui si intrecciano le vite di alcuni eccentrici condomini. Con Pietro Sermonti incarna una coppia in crisi sessuale in Confusi e felici (2014) di Massimiliano Bruno, con Claudio Bisio nei panni di uno psicanalista cialtrone e cinico che decide di lasciare il lavoro. La vediamo poi in Ogni maledetto Natale (2014) di Giacomo Ciarrapico, Mattia Torre e Luca Vendruscolo, gli stessi registi di Boris - Il Film, che stavolta raccontano il natale della famiglia allargata di due giovani freschi di innamoramento.
Nel 2022 tornerà anche nella quarta stagione di Boris, oltre che nella seconda stagione di LOL e nella serie Sono Lillo diretta da Eros Puglielli.