Η Κάθριν Μπίγκελοου γεννήθηκε στο Σαν Κάρλος της Καλιφόρνιας στις 27 Νοεμβρίου του 1951 και η κινηματογραφική σκηνοθεσία δεν υπήρξε προτεραιότητά της. Σπούδασε ζωγραφική στο Ινστιτούτο Τέχνης του Σαν Φρανσίσκο και παρουσίασε έργα της σε πολλές εκθέσεις απασχολώντας κριτικούς όπως ο Ρίτσαρντ Σέρα και η Σούζαν Σόνταγκ. Αργότερα σπούδασε κινηματογράφο στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια και η σπουδαστική ταινία της «Τhe set up» (1978) υπήρξε προάγγελος της θεματολογίας που θα ακολουθούσε: στόχος του 17λεπτου φιλμ ήταν να ερμηνεύσει τους λόγους για τους οποίους η βία είναι ένα τόσο ελκυστικό θέμα.
Το 1987 η ταινία της «Νear dark», μια σύγχρονη εκδοχή του μύθου του βρικόλακα, απέκτησε αμέσως χαρακτήρα cult και σήμερα θεωρείται μια από τις πιο πρωτοποριακές του είδους της από τη δεκαετία του ΄80. Δύο χρόνια αργότερα η Μπίγκελοοου παντρεύτηκε τον καναδό σκηνοθέτη Τζέιμς Κάμερον από τον οποίο χώρισε το 1991. Ενα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά των 82ων υποψηφιοτήτων των Οσκαρ ήταν ότι στην εφετινή συνδιοργάνωση ήρθαν και πάλι μαζί, αλλά σε διαφορετικές πλευρές του ρινγκ, καθώς ο Κάμερον είχε στα χέρια την τεράστια επιτυχία του «Αvatar». Παρ΄ ότι το «Αvatar» του Κάμερον ήταν το φαβορί, ως και ο ίδιος είχε προβλέψει ότι το βραβείο σκηνοθεσίας θα το έπαιρνε η πρώην σύζυγός του, με την οποία διατηρεί εξαιρετικές σχέσεις. Αξίζει δε να πούμε ότι ο Κάμερον ήταν εκείνος που έπεισε την Μπίγκελοου να αναλάβει τη σκηνοθεσία του «Τhe hurt locker».
Η μεγαλύτερη εισπρακτική επιτυχία της Μπίγκελοου παραμένει το «Στην κόψη του κύματος» με τους Πάτρικ Σουέιζι, Κιάνου Ριβς, ενώ οι «Παράξενες μέρες», ένα σχολιαστικό θρίλερ πάνω στην είσοδο του νέου μιλένιουμ, απέσπασε εξαιρετικές κριτικές- αν και ατύχησε στα ταμεία. Μια ταινία της που έκανε επίσης αίσθηση ήταν «Οι μνήμες του νερού» με τον Σον Πεν. Το 2002 σκηνοθέτησε την ναυτική περιπέτεια «Υποβρύχιο Κ19»
