Katharina Schüttler wurde in Köln geboren und studierte in den Jahren von 1999 bis 2003 Schauspiel an der Hochschule für Musik und Theater Hannover. Bereits 2002 erlangte sie die Hauptrolle in der deutschen Uraufführung des Theaterstücks „Lolita“, inszeniert von Peter Kastenmüller am Schauspiel Hannover und überzeugte Fachwelt und Publikum gleichermaßen. Nach weiteren Engagements in Hannover wechselte Schüttler zur Berliner Schaubühne und übernahm dort zahlreiche Hauptrollen wie u.a. als Hedda Gabler im gleichnamigen Stück von Henrik Ibsen, für die sie mit dem Faust-Theaterpreis ausgezeichnet wurde.
Neben ihrer Leidenschaft für das Theater spielt Katharina Schüttler regelmäßig in großen Kino- und Fernsehfilmen wie u.a. „Mein Leben – Marcel Reich-Ranicki“ (2009), „Oh Boy“ (2012), „Unsere
Mütter, unsere Väter“ (2013), „Grzimek“ (2015), „Ku`damm 56“ (2016), „Der Überläufer“ (2020), „Die Zukunft ist ein einsamer Ort“ (2021) und „Karla“ (2025). Weitere bedeutende Auszeichnungen mit beispielsweise dem Bayerischen Filmpreis, Bayerischer Fernsehpreis, Deutscher Fernsehpreis, Berliner Bär, Günter-Rohrbach-Filmpreis sowie Theaterpreis Hamburg folgten.
Schüttler lebt in Berlin.