Caterina Guzzanti esordisce nel 1997 nel popolare programma satirico Pippo Chennedy Show. Si afferma rapidamente come uno dei volti più originali della comicità italiana grazie a numerose trasmissioni di successo, tra cui La posta del cuore (1998), L’ottavo nano (2000), Il caso Scafroglia (2002) e Bulldozer (2003).
Nel 2006 e 2007 entra a far parte dei programmi della Gialappa’s Band Mai dire lunedì, Mai dire martedì e Mai dire Grande Fratello su Italia 1. Dal 2007 al 2010 interpreta per tre stagioni il personaggio di Arianna nella serie cult Boris, ruolo che riprende nel 2022 nella quarta stagione.
Nel 2008 è nel cast di Parla con me. Nel 2011 e nel 2013 affianca Stefano Bollani nella conduzione di Sostiene Bollani su Rai 3. Nel 2012 conduce, sempre su Rai 3 e insieme a Davide Demichelis, Nanuk – Prove d’avventura, mentre nel 2013 è alla guida del programma satirico La prova dell’otto su MTV. Nel 2021 partecipa al game show LOL – Chi ride è fuori su Prime Video.
A teatro è protagonista di Due partite (2015), scritto da Cristina Comencini e diretto da Paola Rota.
Nella stagione 2024/2025 porta in scena Secondo lei, spettacolo da lei scritto, diretto e interpretato, consolidando il suo percorso autoriale anche in ambito teatrale.
Al cinema prende parte a numerosi film di successo, tra cui Tutta la vita davanti di Paolo Virzì (2008), Oggi sposi di Luca Lucini (2009), Nessuno mi può giudicare (2011) e Confusi e felici (2014) di Massimiliano Bruno, Ogni maledetto Natale (2014) di Giacomo Ciarrapico, Mattia Torre e Luca Vendruscolo, Mollami di Matteo Gentiloni e Burraco fatale (2020) di Giuliana Gamba, Noi anni luce di Tiziano Russo, Cattiva coscienza di Davide Minnella.