Η Κατερίνα Δημάτη γεννήθηκε στον Άγιο Δημήτριο Πιερίας και ζει στην Αθήνα. Σπούδασε λογιστική στη Θεσσαλονίκη και θέατρο στη Δραματική Σχολή «Πράξη Επτά», από όπου αποφοίτησε το 2015.
Από το 2014 εργάζεται επαγγελματικά στο θέατρο. Η πρώτη σημαντική της δουλειά ήταν η «Βασίλισσα του Χιονιού» στο Θέατρο Τζένη Καρέζη. Στη συνέχεια συμμετείχε σε παραστάσεις όπως «Γλάρος, αυτό ήθελα να πω», «Παράσιτα», «Η Απελευθέρωση», «Ο Χορός της Φωτιάς», «Ηλέκτρα», «Προμηθέας Δεσμώτης», «Κουκλόσπιτο» και «Ορέστεια».
Στην τηλεόραση και στον κινηματογράφο αναφέρεται με συμμετοχές σε παραγωγές όπως «Είμαι η Τζο», «Σέρρες» και «Daniel ’16».
