Звезда сериалов «Поддубный» и «Молодая Гвардия» родилась 29 января 1985 года в Перми. Ее мама – юрист, отец работал на шахте, затем занялся изготовлением мебели. До 13 лет Катерина жила в городе Инта республики Коми, посещала французскую школу, откуда вынесла страсть к изучению иностранных языков. После возвращения в Пермь восьмиклассница Катя стала актрисой театра-студии «КОД», играла в камерном театре «Новая Драма», но считала это скорее увлечением, чем заявкой на будущую профессию. Катерина планировала пойти по стопам матери в юриспруденцию.
В десятом классе Катерина Шпица выиграла местный конкурс красоты и получила предусмотренный правилами контракт с модельным агентством. Девушке ростом 160 см вряд ли стоило делать ставку на карьеру модели – на счастье Катерины, ей не очень-то и хотелось. С положительной стороны агентство стало время от времени приглашать ее в Москву, где она, в числе прочего, приняла участие в кастинге «Фабрики звезд».
Окончив школу с золотой медалью, Катерина поступила сразу в два вуза — в Пермский институт культуры и на юридический факультет Пермского государственного университета. Во время учебы подрабатывала танцами в ночном клубе. Оба диплома получила, хотя доучивалась, уже живя в Москве. Первое время квартировала у друга-фотографа, потом почти случайно устроилась работать в продюсерский центр композитора Юрия Чернавского. Там Катерине пригодились все ее таланты: по необходимости она и пела, и плясала, и давала уроки английского языка. Работавшая в центре дочь режиссера Георгия Юнгвальд-Хилькевича оценила молодое дарование и привела Катерину на пробы к отцовскому фильму «Адам и превращение Евы».
Постепенно Катерина Шпица начала активно сниматься, поступила в Государственный музыкальный театр национального искусства. В 2009 году фильм «Катя: военная история» сделал ее узнаваемой, а чуть позже на съемках картины «У каждого своя война» она встретила будущего мужа — актера, каскадера и постановщика трюков Константина Адаева. В начале 2012 года у пары появился сын Герман. Беременной Катерина делала трюки в фильме-катастрофе «Метро», а после родов за три месяца подготовилась к роли воздушной гимнастки в сериале «Поддубный». Когда Герману было полтора года, Катерину начали приглашать в телешоу. Она вела экстремальный конкурс «Вышка», участвовала в «Ледниковом периоде» и объехала с маленьким сыном всю страну в рамках тура участников программы.
Катерина Шпица неоднократно признавалась, что планировала родить ребенка позже, добившись определенного статуса в карьере, но получилось так, как получилось. Попытка совместить все и сразу привела актрису к разводу. Супруги постарались сохранить хорошие отношения ради сына, которого продолжают воспитывать вместе. После расставания с мужем Катерина Шпица встречалась с режиссером Марюсом Вайсбергом. Роман закончился в августе 2015 года. С тех пор Катерина так и не выбрала нового спутника жизни, хотя предложений много. «Слишком настойчивых я быстро ставлю на место, - говорит она. - У меня только вид детский, а характер — довольно жесткий, бойцовский».
Актриса укрепилась на небосклоне российского кино, сыграв в картине «Экипаж» и двух сериях новогодних «Елок». Однако она не исключает, что в будущем захочет попробовать себя в другой профессии. В числе ее увлечений, помимо изучения иностранных языков, значатся танцы, кулинария и психология. Также Катерина рассказывала, что в детстве неплохо рисовала и хотела бы вернуться к этому занятию.