Nacida bajo el nombre de Catherine Jones en Swansea (Gales), su nombre procede de la unión de los de sus abuelas: Catherine y Zeta. Su exótica belleza y sus aptitudes para la canción y la danza sugerían un futuro prometedor en el género musical, pero Catherine se decantó por el cine. Fue con “La máscara del Zorro” (1998), protagonizada junto con Antonio Banderas, cuando obtuvo renombre internacional.