Karády 1912. december 8-án született Kanczler Katalin néven egy szegény budapesti család hetedik gyermekeként. Apja gyakran durván verte őket, viselkedése kiszámíthatatlan volt. Katalin még kislány korában Svájcba került, ahol öt évig tanult. Már akkor imádta a színházat, s ha lehetett, műkedvelő előadásokon lépett fel. Még tizenhét éves sem volt amikor az otthoni körülmények miatt a házasságba menekült, de tizenkilenc évesen túl volt a váláson is.

A fiatal lány egy kávéházban kezdett el énekelni, ahol Egyed Zoltán hírlapíró felfedezte. Az első szerepe 1939-ben Maugham Az asszony és az ördög című színművében volt a Pesti Színházban. Ez az év hozta meg az első és egyik legsikeresebb filmszerepét, a Halálos tavaszt is. Zilahy Lajos regénye és forgatókönyve alapján készült Kalmár László filmje, melyben Ralben Edit figurájával Karády újat teremtett és befutott. Nadányi Zoltán dala, az Ez lett a vesztünk, mind a kettőnk veszte Polgár Tibor zenéjével elindította énekesnői karrierjét is. Sajátosan mély hangja hanglemezek ezrein népszerűsítette a slágereket.

Ezek után egymást követték a filmek, évről évre egyre többet forgatott, 1942-ben hét film készült vele. A közönség tódult a mozikba, a zeneszerzők is versenyeztek érte, a nők ezrei utánozták a haját, öltözködését. Igazi amerikai típusú sztár lett. Népszerűségének fő oka az lehetett, hogy Karády egy merőben új, modern nőfigurát testesített meg. A szőke, sokszor szirupos nőalakok után, a - mozgásában akár kissé darabos, de mégis - vonzó, erotikát sugárzó végzet asszonyát formálta nagy erővel. Ezt az imázst erősítette búgó hangja is, ami szintén új volt az addig látott, nyafogós stílus után. Játékát sokan ítélték botrányosnak: a klérus és számos szervezet tiltakozott, de Karády népszerűségét semmi nem csorbította. A Halálos tavasz sikere után is gyakran volt Jávor Pál partnere, például 1943-ban a Makrancos hölgyben, és az Egy tál lencse című vígjátékban. (Ez utóbbi műfaj nem igazán volt jellemző Karádyra.)

Életét sok tévhit és legenda vette körül. 1944-ben, a német megszállás idején a Gestapo letartóztatta, elterjedt az is, hogy az angoloknak való kémkedéssel vádolták. A legvalószínűbb, hogy Újszászy Istvánnal, a hírszerzés főnökével (aki Karády barátja volt) és ifj. Horthy Miklóssal való kapcsolata miatt tartották fogva három hónapig a Zrínyi utcában.

Karády Katalin politikai megítélése sajátos volt. A szélsőjobboldal gyűlölte, zsidó-bérencnek nevezte, a baloldal is elutasította, túl polgári és sztáros volt nekik. A világháború után Karády azt gondolhatta, hogy megbecsült és foglalkoztatott színésznője lesz hazájának, de nem így történt. A színház ugyan befogadta, de az nem az ő műfaja volt. A hivatalos művészeti irányítás nem igényelte és nem támogatta, s lassan a közönség is leszokott róla.
 
Többször hívták külföldre, s Amerika mindig is érdekelte. Karády 1951. február 9-én végül elhagyta az országot. Természetesen a távozás körülményeiről is megszámlálhatatlan mendemonda kering évtizedek óta, van, aki azt állította, hogy Karády Vas Zoltán kocsiján hagyta el az országot, míg mások úgy tudták, hogy lefizetett orosz katonák segítették Bécsbe. Először Brazíliában, majd Amerikában, New Yorkban élt visszavonultan. Egy kalapszalonban dolgozott. Néhány fellépés, éneklés még adódott, de alapvetően felhagyott a szerepléssel.

Karády Katalin sose látogatott haza. 1990. február 9-én halt meg New Yorkban, és Budapesten temették el 1990. február 19-én.