Catherina von Schell wurde 1944 in Budapest geboren. Ihre Familie, die einer Seitenlinie der Habsburger entstammen soll, emigrierte in die USA und Catherina ging in New York zur Schule. 1962 zog sie mit ihren Eltern nach München und nahm dort Schauspielunterricht. Entdeckt wurde sie 1964 vom Produzenten Gero Wecker, der sie für die Titelrolle des Arca-Films "Lana, Königin der Amazonen" verpflichtete. Gleich im Anschluß stand sie für den Wallace-Film "Das Verrätertor" vor der Kamera. Danach wirkte sie neben Helmut Lohner in der ZDF-Produktion "Till Eulenspiegel" mit, die 1967 ausgestrahlt wurde.
1968 heiratete sie den britischen Schauspieler William Marlowe und folgte ihm nach London. Von nun an nannte sie sich "Catherine Schell" und erhielt 1969 eine Rolle in dem Bond-Film "Im Geheimdienst Ihrer Majestät" unter der Regie von Peter Hunt. Es folgten Auftritte in TV-Serien wie "Die Zwei", "Paul Temple" oder "Gene Bradley in geheimer Mission". Ihre Karriere als Schauspielerin konnte sie bis in die 90er Jahre fortsetzen.