Катрин Дорлеак родилась 22 октября 1943 года. Будучи робкой и стеснительной девочкой, в детстве она не могла даже мечтать о том, чтобы когда-нибудь стать всемирно известной актрисой. Однако именно это ей и было предначертано.
Катрин выбрала в качестве псевдонима фамилию Денев, поскольку не хотела, чтобы ее все время сравнивали с ее старшей сестрой Франсуазой, которая также была актрисой. На своих первых съемках она постоянно стеснялась и зажималась, комплексовала из-за внешности.
Уверенности в себе ее научил режиссер Роже Вадим. Его привлекла и потрясла не только красота девушки, но и сильный дух, который в ней пока только предугадывался, поэтому он с удовольствием начал работать с ней и снимать ее в своих фильмах.
Однако в фильмах Вадима Катрин доставались преимущественно роли соблазнительниц, и вскоре она начала понимать, что из нее хотят сделать новую Брижит Бардо. Здесь-то и проявился ее строптивый характер — она не желала становиться очередной куколкой и ушла от Вадима.
Первый по-настоящему грандиозный успех ей принесла главная роль в фильме «Шербурские зонтики», которую она получила благодаря судьбоносной встрече с режиссером Жаком Дэми. Фильм получил «Золотую пальмовую ветвь» на Каннском фестивале в 1964 году.
Франсуа Трюффо, другая легенда французского кино, однажды очень метко сказал о ней: «Катрин сама по себе настолько прекрасна, что фильм, где она играет, не должен даже рассказывать историю. Я уверен, что зритель будет счастлив лишь видеть ее лицо».