Katherina Freiin Schell von Bauschlott (настоящее имя актрисы) родилась 17 июля 1944 года в Будапеште. Отец — барон Paul Schell von Bauschlott, служил дипломатом. Мать — графиня Katharina Maria Etelka Georgina Elisabeth Teleki de Szék. Старшие братья: Пауль Рудольф (ныне носит имя Пауль фон Шелл) родился в 1940 году, получил некоторую известность как актёр немецкого кино; и Петер (1941—1968). Среди предков Катерины: Людовик XIV, Филипп II Орлеанский и Франц I Стефан. В 1939 году, с началом Второй мировой войны, недвижимость будущих родителей Катерины была конфискована нацистами.
В начале 1945 года, опасаясь приближения Красной армии, семья эмигрировала в Австрию, где жила в бедности до 1950 года, сначала в Вене, потом — в Зальцбурге. В 1950 году семья эмигрировала в США, где барон Шелл получил гражданство. Он работал в католической школе в Статен-Айленде (Нью-Йорк), а в 1957 году поступил на работу в организацию Радио «Свобода», и семья уехала в Мюнхен (Германия), где находилась штаб-квартира организации. Там девушка поступила в школу драмы Otto-Falckenberg-Schule.
В 1964 году Катерина Шелл впервые появилась на экране — она исполнила роль королевы Ланы в немецком фильме «Лана — королева амазонок». Снявшись ещё в одном британо-немецком фильме и одном немецком мини-сериале, актриса стала появляться только в британских фильмах и сериалах. Шелл окончила свою кинокарьеру в 1996 году (также появилась в видео-короткометражке «Космос: 1899» в 2004 году), и ныне владеет небольшим гостевым домом Chambre d'Hôtes Valentin в крохотном поселении Бонневаль (округ Бриуд, департамент Верхняя Луара, Франция), где частыми гостями стали фанаты сериала «Космос: 1999».