Asistió a la Dumbarton House School en Swansea y dejó la escuela antes de tiempo para seguir sus ambiciones artísticas.No obstante, fue con La máscara del Zorro (1998), protagonizada junto con Antonio Banderas, cuando obtuvo renombre internacional.En 1999 protagonizó dos grandes éxitos de taquilla, Entrapment, junto a Sean Connery, y The Haunting, pero su consagración como actriz dramática llegó en 2000 con el largometraje Traffic, de Steven Soderbergh.En 2003 ganó un Óscar a la mejor actriz de reparto por su papel en el musical Chicago y protagonizó junto a George Clooney la película Intolerable Cruelty, dirigida por los hermanos Coen.En 2004 coprotagonizó La terminal, de Steven Spielberg, actuando junto a Tom Hanks, y se incorpora al reparto de Ocean's Twelve, en la que la volvió a ser dirigida por Steven Soderbergh.En 2012, después de tres años de ausencia de las pantallas cinematográficas, volvió al cine participando en tres nuevas películas: la comedia deportiva Un buen partido, del director italiano Gabriele Muccino, la cinta Lay the Favorite, dirigida por Stephen Frears (cuyo reparto incluía a Bruce Willis), y la adaptación del famoso musical de Broadway Rock of Ages, junto a Tom Cruise y Alec Baldwin, entre otros.Catherine Zeta Jones apareció por primera vez en la lista de las mujeres más bellas del mundo en 1999, y desde entonces se la considera una de las actrices más bellas del mundo.En 2008, una encuesta hecha a 8000 mujeres de diferentes capitales del mundo la eligió como la más bella de todos los tiempos, seguida por Gisele Bündchen y Brigitte Bardot.
