Caterina Murino sinh ngày 15 tháng 9 năm 1977, tại Cagliari, Sardinia, Italy. Năm 1996, cô đạt vị trí thứ tư trong cuộc thi Hoa hậu Ý. Sau đó, cô chuyển đến Milan và bắt đầu làm người mẫu trong các quảng cáo cho Mastercard, Swatch, Mercedes Benz và Nescafe, cùng với một số công việc khác. Từ năm 1999-2000, cô học diễn xuất tại Trường Điện ảnh và Sân khấu Francesca de Sapio ở Ý. Năm 1999, Murino ra mắt diễn xuất trong một sản phẩm sân khấu của vở kịch Richard III và cũng trong một số vở kịch tiếng Ý. Năm 2002, cô bắt đầu sự nghiệp điện ảnh và truyền hình với các vai diễn nhỏ trong các sản phẩm của Ý, Đức và Pháp. Cơ hội lớn của cô đến vào năm 2004, khi cô đóng vai chính cùng Jean Reno trong bộ phim hài Pháp L'enquête Corse (2004). Bà Murino nói được ba thứ tiếng, ngoài tiếng Ý bản địa, cô còn nói được tiếng Pháp và tiếng Anh. Cô là một nữ diễn viên đa tài và cũng là một vận động viên thể thao lành nghề. Những tài năng của cô bao gồm hát, nhảy tango, flamenco và các điệu nhảy phương Đông, cũng như cưỡi ngựa. Cô đã đóng vai Solange, một trong ba Bond girl, cùng Daniel Craig trong bộ phim Casino Royale (2006).
