Posiadała własną szkołę języka angielskiego, w której również uczyła. Została dodatkowo nauczycielką w Zespole Szkół Ogólnokształcących w Gryfinie.
Zanim podjęła się akcji politycznych, brała udział w działaniach społecznych.
Była jedną z liderek Ogólnopolskiego Strajku Kobiet. Uczestniczyła również w Kongresach Kobiet. Następnie zaangażowała się w tworzenie partii Wiosna. W wyborach parlamentarnych w 2019 roku otrzymała mandat poselski.
Została mianowana wiceprzewodniczącą Komisji Regulaminowej, Spraw Poselskich i Immunitetowych. Oprócz tego stała się członkinią Komisji Polityki Społecznej i Rodziny. Rok później przejęła funkcję rzecznika prasowego Wiosny. Po rozwiązaniu partii przeszła do Nowej Lewicy.
W wyborach parlamentarnych w 2023 r. uzyskała mandat posła na Sejm X kadencji z listy Nowej Lewicy.
W grudniu 2023 r. w koalicyjnym rządzie Donalda Tuska została ministrem ds. równości.
Katarzyna Kotula - kontrowersje
W styczniu 2025 roku pojawiła się informacja, że ministra ds. równości Katarzyna Kotula nie obroniła pracy magisterskiej, pomimo że na stronie Sejmu podała, iż posiada tytuł magistra i jest magistrem filologii angielskiej po Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu. Polityk rzeczywiście studiowała na poznańskiej uczelni, ale nie uzyskała dyplomu.
Zapytana o sprawę przez Polską Agencję Prasową powiedziała, że "zaliczyła wszystkie wymagane egzaminy", jednak "nie złożyła pracy i nie podeszła do obrony pracy magisterskiej, więc nie posiada tytułu magistra". Jak miała stwierdzić, informacja zamieszczona na stronach Sejmu była błędem i dlatego wniosła o jego sprostowanie.
Katarzyna Kotula - życie prywatne
Katarzyna Kotula urodziła się 1 lutego 1977 roku w Gryfinie. Za dziecka trenowała tenis w klubie Energetyk Gryfino, a następnie edukację kontynuowała w Stanach Zjednoczonych. W listopadzie 2022 roku wyznała w wywiadzie, że za młodu była molestowana seksualnie przez trenera Polskiego Związku Tenisowego - Mirosława Skrzypczyńskiego.