Caterina Murino se narodila 15. září 1977, v Cagliari na Sardinii v Itálii. V roce 1996 dosáhla čtvrtého místa v soutěži Miss Itálie. Poté se přestěhovala do Milána, kde začala pracovat jako modelka. Byla oblíbená v reklamním průmyslu, stala se především tváří Mastercard, Mercedes Benz a Nescafe.
Zlom přišel až po ročním studiu na italské filmové škole Scuola di Cinema, kterou navštěvovala od roku 1999-2000. V roce 2002 začala její filmová a televizní kariéra. Objevila se v několika italských, německých a francouzských počinech. Její první větší role přišla až v roce 2004, když si spolu s Jeanem Reno zahrála ve francouzské komedii L' ENQUĘTE CORSE (2004).
Její největší dosavadní úspěch je díky ztvárnění Solange, jedné z Bond girl po poku Daniela Craiga ve filmu CASINO ROYALE (2006). Caterina Murino mluví italsky, francouzsky a anglicky. Je to všestranná herečka, dobrá sportovkyně a tanečnice. Miluje zpěv, tango, flamenco, orientální tance a jízdu na koni.
