Nasce a Boulogne-Billancourt (Francia) il 3 aprile 1945.

"Con il bel volto dall'espressione ora sbarazzina ora maliziosa, in un misto di naturalezza e provocazione, capace di esprimere una femminilità risoluta e consapevole, è divenuta famosa giovanissima, distaccandosi, grazie ad un'innata eleganza, dai canoni artefatti e standardizzati delle 'lolite' degli anni Sessanta. Proveniente da una famiglia dell'alta borghesia belga, figlia dello sceneggiatore Charles e nipote dello statista Paul-Henri, crebbe a Parigi in un ambiente familiare intellettualmente vivo ma non facile a causa della stravagante personalità paterna e del precoce distacco dalla madre, l'attrice francese Claudie Clèves. Dopo una breve apparizione in Le trou (1960; Il buco) di Jacques Becker, esordì nello stesso anno come protagonista nel ruolo di Francesca, l'acerba e provocante sedicenne di I dolci inganni, diretto da Alberto Lattuada, amico di famiglia e specialista nello scoprire nuovi talenti femminili" [41]

E' un personaggio nuovo, questo interpretato dalla Spaak, ma in linea con i tempi: una donna-bambina, ancora immatura, ma consapevole della propria femminilità, che scopre il sesso e il mondo maschile. E’ l’inizio degli anni ’60 e nella società italiana comincia a manifestarsi un nuovo rapporto più paritario tra i sessi, e le prime esperienze amorose di una adolescente sono vissute più con curiosità che con dramma. Catherine Spaak, e con lei Stefania Sandrelli, sono le prime attrici che riescono a rappresentare un nuovo modello femminile, più esistenziale, che si manifesterà negli anni ’60, vulnerabile alla solitudine e alla noia, e alla ricerca di sé stessa negli altri, nella sessualità e nel mondo maschile, con esperienze che portano delusione e senso di inutilità dell’esistenza.

"Il successo fu immediato e la Spaak diventò un modello da imitare per migliaia di adolescenti vestite, pettinate (capelli biondi lisci a caschetto) e truccate come lei, iniziando così una carriera cinematografica che la portò frequentemente a ricoprire con spontaneità e vivacità il ruolo della ragazza seducente in film come: Il carro armato dell'8 settembre (1960) di Gianni Puccini, La voglia matta (1962) di Luciano Salce, in cui è il conturbante oggetto del desiderio di un maturo professionista (Ugo Tognazzi), Il sorpasso (1962) di Dino Risi, La noia (1963) di Damiano Damiani, tratto dal romanzo di Alberto Moravia, con la famosa scena dove appare coperta soltanto di banconote, La parmigiana (1963) di Antonio Pietrangeli, con i quali la Spaak rivelò la sua forte personalità e le sue capacità interpretative. In particolare con La parmigiana, in cui è Dora, una spregiudicata ragazza di provincia che attraverso esperienze amorose, disavventure e illusioni giunge a un'amara scelta di solitudine, offrì una prova matura e convincente. Di nuovo nel ruolo di un'irrequieta adolescente in La calda vita (1964) di Florestano Vancini" [41]

I suoi personaggi disinibiti e sessualmente liberi, unitamente alla ottusità della censura dell’epoca, provocano frequentemente il sequestro dei suoi film; anche alcuni manifesti pubblicitari con immagini dell’attrice ritenute 'lesive della pubblica morale' sono sequestrati.

"Dalla seconda metà degli anni Sessanta fu spesso al fianco di attori affermati, in commedie di costume amare e sarcastiche; apparve così in L'uomo dei cinque palloni (uscito in Italia nel 1965 come episodio di Oggi, domani, dopodomani, e riedito in Francia nel 1969 con il titolo Break up, érotisme et ballons rouges) di Marco Ferreri, accanto a Marcello Mastroianni; in L'armata Brancaleone (1966) di Mario Monicelli, con Vittorio Gassman; in Adulterio all'italiana (1966), con Nino Manfredi, e in La matriarca (1968), con Jean-Louis Trintignant, entrambi di Pasquale Festa Campanile; e in Una ragazza piuttosto complicata (1969) di Damiani, al fianco di Jean Sorel; passò poi nel corso degli anni Settanta a ruoli di affascinante donna borghese, sempre avvolta da un alone di calda sensualità. Colta e intelligente, la Spaak ha dimostrato di saper attraversare ogni genere cinematografico: dal film a episodi (Tre notti d'amore, 1964, diretto da Luigi Comencini, Renato Castellani e Franco Rossi e ideato proprio per valorizzare la giovane attrice, o Made in Italy, 1965, di Nanni Loy nell'episodio La cenerentola) alla commedia brillante (Febbre da cavallo, 1976, di Steno o Io e Caterina, 1980, diretto e interpretato da Alberto Sordi); dal giallo (Il gatto a nove code, 1971, di Dario Argento) al sentimentale (Cari genitori, 1973, di Enrico Maria Salerno), fino al drammatico (Claretta, 1984, di Pasquale Squitieri). Dalla metà degli anni Ottanta ha lasciato quasi completamente il cinema per dedicarsi ad altre esperienze professionali e artistiche sia teatrali, sia televisive come conduttrice (Harem), sia letterarie come autrice di testi teatrali, di romanzi e di un'autobiografia dal titolo ‘Da me’, pubblicata nel 1993" [41].

Muore a Roma il 17 aprile 1922.