Katrin Denev je u svetu filma od 14. godine i u svojoj impozantnoj karijeri odigrala je više od 100 filmskih uloga, najrazličitijeg profila. Pamtimo je po ulogama u filmovima "Lepotica dana", "Poslednji metro", "Istok-zapad", "Ples u tami", a dobitnica je mnogih prestižnih nagrada kao što su Cezar, Srebrni medved, bila je nominovana za BAFTA nagradu za film "Lepotica dana", i za Oskara za "Indokinu".
Osim što se bavila glumom, zahvaljujući lepoti kakva se retko sreće, istakla se i kao model, ali i kao muza mnogih prestižnih dizajnera.
Bila je zaštitno lice parfema Chanel No. 5, kao i muza kreatora Iva Sen Lorana, reklamirala je mnoge brendove, pre svega Francuske, a čuvena je njena reklama za kozmetičku liniju kuće American Home Products u kojoj je 1983. izgovorila:
"Dobro me pogledajte. Sledeće godine ću biti 40-godišnjakinja".
Bila je seks-simbol, ali sebe nikad nije tako doživljavala.
Što se tiče njenog privatnog života, Katrin Denev je od 1965. do 1972. godine bila udata za fotografa Dejvida Bejlija. Bila je u dugogodišnjim vezama sa rediteljem Rožeom Vadimom, s kojim je dobila sina Kristijana, i glumcem Marčelom Mastrojanijem, s kojim je dobila kćer Kjaru.