Biographie
Sa famille est originaire de Rochefort en Charente-Maritime. Fille d'un père ingénieur et d'une mère professeur de mathématiques financières, Catherine Frot passe son enfance dans différentes villes de province.
De vocation précoce, avec une prédilection sensible pour le comique, elle suit dès l'âge de quatorze ans les cours du conservatoire de Versailles, tout en poursuivant sa scolarité. Elle entre en 1974 à l'école de la rue Blanche puis au Conservatoire. À la même époque, elle fait partie des fondateurs de la Compagnie du Chapeau Rouge, fort remarquée au festival d'Avignon off en 1975. C'est initialement au théâtre qu'elle va se consacrer le plus souvent, avec en point d'orgue le rôle de la Présidente de Tourvel dans une adaptation des Liaisons dangereuses mise en scène par Gérard Vergez (1987). Sur les planches, elle joue aussi de nombreux classiques : La Cerisaie et La Mouette de Tchekhov, respectivement mis en scène par Peter Brook en 1982 et Pierre Pradinas en 1985, ou encore John Gabriel Borkman d'Ibsen, dirigé par Luc Bondy en 1993, et des créations comme C'était comment déjà ? de Jean Bouchaud, qui lui vaut le Prix de la révélation théâtrale de l'année du Syndicat de la critique en 1980.
Nommée en 1986 pour le César de la meilleure actrice dans un second rôle pour son interprétation de Béatrice dans Escalier C, il lui a fallu attendre le rôle de Yolande dans le film de Cédric Klapisch, Un air de famille pour se faire connaître du grand public. Pour cette prestation, la comédienne reçoit le César de la meilleure actrice dans un second rôle en 1997. Elle obtient son premier grand rôle dans La Dilettante de Pascal Thomas en 1999, qui la confirme comme une actrice pouvant jouer simultanément dans les tons burlesque et tragique. Elle alterne depuis de nombreux premiers rôles dans ces deux registres.
En juillet 2008, elle participe aux fêtes locales de l'île-d'Aix pour y lire des lettres d'amour écrites par Napoléon Bonaparte.
En 2016, après six précédentes nominations, elle remporte le César de la meilleure actrice pour son rôle de cantatrice qui chante faux dans Marguerite de Xavier Giannoli.
Catherine Frot a été, en début de carrière, la compagne de Pierre Pradinas. Elle a épousé Michel Couvelard en 1987 ; ils ont adopté tous deux une petite fille : Suzanne.