Była córką kontrolera wydatków dworu królewskiego Sir Thomasa Parra i damy dworu Katarzyny Aragońskiej. Wychowywała się na dworze razem z Marią Tudor. W wieku 14 lat poślubiła starego lorda, który zmarł trzy lata później.

Niedługo potem wyszła za John’a Neville’a, szlachcica z Yorkshire. Gdy zmarł w 1543 roku odziedziczyła po nim spory majątek. Nim poślubiła Henryka w 1543 roku, miała dwóch mężów. Katarzyna była pełna wdzięku, błyskotliwa i wrażliwa. Zręcznie polowała i dobrze strzelała z kuszy. 12 lipca 1543 roku poślubiła Henryka VIII. Miała wtedy 31 lat i uchodziła za kobietę poważną i myślącą (rzadko tak mówiono o kobiecie). Lord kanclerz Henryka, Thomas Wriothesley, napisał o niej: „kobieta w mojej opinii najodpowiedniejsza dla Jego Wysokości, pod względem cnoty mądrości i szlachetności […], pewien jestem, że Jego Wysokość nigdy nie miał żony bliższej swemu sercu niż ona”. Katarzyna była przekonana, że Bóg chce by poślubiła króla. Dzień po ślubie napisała do brata, że ślub z królem to „największa radość i pociecha, jakich dane mi było doświadczyć”. Była skromna i uległa wobec męża, jednak bardzo lubiła rozkazywać.

Katarzyna nosiła wesołe francuskie suknie. Poświęcała dużo czasu rozmyślaniom o wierze i życiu religijnym. Pisała książki do nabożeństwa. Była uczciwą reformatorką i często namawiała Henryka do działań na rzecz reformowanego kościoła. Troszczyła się o rzeczy codzienne – o swoje psy i o świeże kwiaty w wazonie. Była matką dla Elżbiety i Edwarda. Dbała o ich wychowanie i wykształcenie.

Często na dworze pojawiały się plotki, że Katarzynę ma zastąpić nowa kobieta. Robiono nawet zakłady. John Knox twierdził, że Katarzyna ma zostać oskarżona o herezje. Któregoś dnia gdy Henryk spacerował z Katarzyną po ogrodzie pojawili się żołnierze by aresztować królową. Henryk wyzwał ich od głupich i odprawił. Jaki był cel takiego postępowania?

Po śmierci Henryka Katarzyna staje się jedną z najbogatszych kobiet w Anglii (ma wielki majątek po dwóch poprzednich mężach, ziemie po Annie Boleyn i Katrarzynie Howard, i wiele innych, oraz wielki majątek w biżuterii i klejnotach). Młodziutka Elżbieta przebywa w domu macochy by otrzymać odpowiednie wychowanie.

Niecałe trzy miesiące po śmierci Henryka, Katarzyna bierze potajemny ślub z Thomasem Seymourem, bratem królowej Jane Seymour. Przez następne kilka miesięcy Seymour odgrywa komedię, przed młodym królem i swoim bratem, starając się o zgodę na ożenek z Katarzyną. Związek z Seymourem napełnia Katarzynę niesamowitą radością. W tym czasie Elżbieta mieszka razem z macochą w Chelsea. W tym czasie pojawiła się nowa komplikacja – coraz częściej mówiono, że Seymour ma romans z Elżbietą. Na początku 1548 roku Katarzyna zaszła w ciążę. Mógł być to sposób na wzmocnienie jej małżeństwa z Seymourem. Jednak już wkrótce powstało wielkie zamieszanie gdy Katarzyna zobaczyła Seymoura trzymającego Elżbietę w ramionach. Po tym zdarzeniu Elżbieta opuściła dwór i przeniosła się do Cheshunt.
Królowa urodziła córeczkę. Z upływem czasu czuła się coraz gorzej i mącił jej się umysł. W ostatnich godzinach wygłosiła oskarżenie pod adresem męża. Powiedziała, że z jego powodu nie powiedziała lekarzowi, tuż po porodzie, jak się naprawdę czuje. Zmarła między trzecią a czwartą nad ranem 5 września 1548 roku. Główną rolę na jej pogrzebie pełniła Jane Grey, która od pewnego czasu przebywała na dworze Katarzyny.