Katarina Ewerlöf är utbildad vid Teaterhögskolan i Stockholm och har arbetat på Dramaten. Bland de många teaterproduktioner hon har medverkat i märks Den girige, Tolvskillingsoperan, Blodsbröder, Jerka och Hemlig existens.
Ewerlöf är också känd från film och tv med roller i bland annat Pappas flicka (där även Maria Simonsson från Örebro Teaters fasta ensemble medverkade), Zonen, Livet är en schlager, Talismanen och Paradiset. Hon tilldelades en Guldbagge för bästa kvinnliga huvudroll i filmen Tomten är far till alla barnen.
På Örebro Teater 2021 syns Katarina Ewerlöf i nypremiären av Edward Albees Vem är rädd för Virginia Woolf.