Mit ihrer aristokratischen Haltung und den etwas abwesenden, oft traurigen Augen schien Catherine Frot lange Zeit nicht unbedingt für eine Star-Karriere prädestiniert. Bereits Mitte der Siebzigerjahre sah man sie erstmals auch auf dem Bildschirm in der Serie "Die Eingeweihten von Eleusis" (1975). Ihre erste Kinorolle spielte sie fünf Jahre später in Alan Resnais' zauberhafter und blendend besetzter Familienkomödie "Mein Onkel aus Amerika" (1980). Nach vielen kleinen Rollen im französischen Fernsehen wird sie schließlich 1985 für ihre Rolle der Nachbarin von Robin Renucci in Jean-Charles Tacchellas "Escalier C" (1984) für den César als beste Nebendarstellerin nominiert.
Zehn Jahre später feiert Catherine Frot Bühnentriumphe mit ihrer Rolle der Yoyo in "Typisch Familie!", dem Stück von Jean-Pierre Bacri und Agnès Jaoui. Auch in Cédric Klapischs Typisch Familie! des Stückes ist sie dabei und erhält für diese Rolle 1997 einen César. Darüber hinaus erhält sie ihren ersten Molière und wird dem breiten Publikum bekannt. Seither reißen die Rollenangebote nicht ab. Sie läuft immer wieder dann zur Höchstform auf, wenn es darum geht, etwas zugeknöpften Bürgersfrauen in denen Furien schlummern können Gesicht und Körper, Herz und Seele zu leihen. Vor allem Komödienregisseure wissen das zu schätzen: Francis Veber etwa, der sie 1997 in "Dinner für Spinner" besetzt.
Das Ehe- und Beziehungsleben und dessen Abgründe sind für sie ein unerschöpfliches Thema: 1998 sieht man sie in Catherine Corsinis Beziehungsdrama "Die neue Eva"; 1999 spielt sie die Hauptrolle in Pascal Thomas Überraschungserfolg "La dilettante", und 2002 ist sie einer der unverzichtbaren Pfeiler in der raffinierten Filmtrilogie von Lucas Belvaux, worin die gleiche Geschichte aus der Optik unterschiedlicher Protagonisten erzählt wird, so dass sich ein Geschehen einmal als Thriller ("Auf der Flucht"), einmal als Komödie ("Ein tolles Paar") und einmal als Melodram ("Nach dem Leben") gestaltet.
Weitere Filme mit Catherine Frot: "Les atours de l'oeil foudre", "Si je réponds pas, c'est que je suis mort", "La nuit du lac", "Comme un roseau", "Guy de Maupassant" (alle 1982), "Du sel sur la peau", "Les amis de Monsieur Gazon", "Egmont", "Les timides aventures d'un laveur de carreaux", "Die Kunst, verliebt zu sein", "Jacques le fataliste et son maître" (alle 1984), "Mélodie pour un cafard", "Elsa, Elsa" (beide 1985), "Der Mönch und die Hexe" (1987), "Der fremde Vetter" (1988), "Liebe, Betrug und andere Leidenschaften" (1989), "Tom et Lola" (1990), "Sushi, Sushi" (1991), "Juste avant l'orage", "Vieille canaille" (beide 1992), "Vent d'est", "Die kleine Sarah", "Ma petite Mimi" (alle 1993), "Une femme dans l'ennui", "Ich kann nicht schlafen" (beide 1994), "Ça reste entre nous", "Un homme", "Der letzte Sommer" (alle 1997), "Paparazzi - Fotos um jeden Preis", "Unter Hypnose", "Il suffirait d'un pont" (alle 1998), "Die Unzertrennlichen", "Die Seele der Puppe" (beide 1999), "Mercredi folle journée" (2001), "L'enfant eternel" (2002), "Chouchou", "Liebe auf Französisch" (beide 2003), "Vipère au poing", "Je suis votre homme", "Zwei ungleiche Schwestern" (alle 2004), "Boudu" (2005), "Das Mädchen, das die Seiten umblättert" (2006), "Die Wahrheit kennt nur der Tod", "Odette Toulemonde" (beide 2007), "Das Zeichen des Engels" (2008), "Imogène McCarthery" (2010), "Willkommen in der Bretagne" (2011), "Die Köchin und der Präsident" (2012).