Katharina Matz, geboren am 11. Juni 1930 im tschechischen Haindorf,  erhielt ihre Schauspielausbildung in Magdeburg. Ihr erstes Engagement bekam sie in Greifswald. 1954 holte sie Wolfgang Langhof, der Intendant des Deutschen Theaters Berlin, an sein Haus. 1958 wurde sie von Ida Ehre, der Leiterin der Hamburger Kammerspiele, für zuerst zwei Inszenierungen eingeladen. Matz blieb vier Jahre an den Kammerspielen. 1962 wechselte sie an das Thalia Theater in Hamburg  unter dem damaligen Intendanten Willy Maertens. Katharina Matz gehörte danach insgesamt 49 Jahre zum Ensemble des Thalia Theaters. 2011 kehrte sie nach Berlin zurück und war seitdem immer wieder als Gast am Deutschen Theater zu sehen.

Sie wirkte auch in über 90 Film-und-Fernsehproduktionen mit. Ihr Filmdebüt gab sie 1954 bei der DEFA in dem Zirkusfilm Carola Lamberti - Eine vom Zirkus und spielte bereits 1957 in dem Filmdrama Hotelboy Ed Martin ihre erste große Filmhauptrolle. Ihr erster Film in der Bundesrepublik Deutschland war 1959 der Kriminalfilm Der Mann, der sich verkaufte, in dem sie an der Seite von Hildegard Knef, Hansjörg Felmy und Antje Weisgerber zu sehen war. 

2019 drehte Katharina Matz eine sechsteilige Serie mit dem Titel Der letzte Wille, die im Herbst 2020 im SWR Fernsehen ausgestrahlt wurde. Ihre letzte Rolle fürs Fernsehen spielte sie in der Anfang Oktober 2020 ausgestrahlten Tatort-Folge Ein paar Worte nach Mitternacht, dem zwölften Fall des Berliner Ermittlerduos Rubin und Karow. 

Kathrina Matz starb nach kurzer Krankheit im Alter von 90 Jahren am 3. März 2021 in Berlin.