카트린느 브레이야는 아주 어렸을 적부터 문학에 심취한다. 그녀는 16살이 되던 1964년 배우로 활동하던 누이 마리 엘렌느와 함께 파리에 입성한다. 일 년 후 이제 겨우 17살 밖에 안된 그녀는 첫 번째 소설 <쉬운 남자 L'homme facile>을 발표한다 .이 소설은 금방 18세이하에게 판매금지가 된다.

이어 연달아서 세 권의 책 <침묵,그 이후.. Le silence,apres...>, <바다의 옷 Les vetements de mer>, <통풍구멍 Le soupirail>을 내놓는다. 동시에 배우로서 베르나르도 베르톨루치의 <파리에서 마지막 탱고>에 출연하여 누이와 대사를 주고받기도 한다.

1976년 문학적인 분위기의 에로틱한 영화를 제작하고자 하던 영화제작자 앙드레 제노베Andre Genoves를 만나게 된다. 그가 카트린느 브레이야한테 그녀의 4번째 책 <통풍구멍>을 가지고 영화를 만들어 보자고 제안하게 되어 <정말 어린 소녀 Une vraie jeune fille>가 탄생하게 된다. 이 영화는 한 소녀가 성에 눈떠가는 과정을 그리고 있는데, 노골적인 묘사 때문에 한바탕 소동을 불러일으키고 한참뒤인 2000년 정식으로 극장 개봉을 할 수 있게 된다.

시나리오 작가이자 소설가인 그녀는 감독으로서 1979년 <한밤의 소란 Tapage nocturne>을 다시 내놓는다. 그리고 1984년 페데리코 펠리니의 <그리고 배는 항해한다 Et vogue le navire>와 1985년 모리스 삐알라 Maurice Pialat의 <경찰 Police>의 시나리오를 쓰기도 한다.

1979년부터 1988년 사이 그녀는 영화연출은 하지 않고 글 쓰는데만 몰두한다. 1988년 본인의 소설을 각색한<36 소녀 36 fillette>, 그리고 1991년 모리스 삐알라가 거절한 시나리오를 가지고 만든 <천사처럼 더러운 Sale comme un ange>를 가지고 그녀는 영화연출로 되돌아 온다. 평단의 인정을 받았으나 관객들로부터는 환영을 받지 못했던 그녀의 영화는 1996년 <완벽한 사랑! Parfait amour!>으로 드디어 대중적 인기를 얻게 된다. 1999년 개봉한 <로망스>는 거센 논란을 불러일으켰으며 유명한 포르노스타 로코 시프레디 Rocco Siffredi의 출연은 브레이야의 영화와 포르노와의 경계를 모호하게 만든다.

2004년 뇌졸증으로 반신불수가 되기 전에 그녀는 자신의 소설 <포르노크라 Pornocratie>를 각색하여 <지옥의 해부 Anatomie de l'enfer>를 만드는데, 거기서도 로코 시프레디가 출연한다. 5개월 간의 투병 생활 후 그녀는 다시 일로 돌아와 아시아 아르젠 토Asia Argento를 캐스팅하여 <미스트리스 Une vieille maitresse>라는 그녀의 영화 중 가장 많은 제작비를 들인 최초의 사극을 만들었고, 영화는 칸 영화제에 출품되면서 비평과 흥행면에서 좋은 평을 들었다. 2009년에는 영화 ＜푸른 수염 La barbe bleue>을 만들었고, 이것을 시작으로 앞으로 동화 3부작을 완성시켜가겠다는 계획이다.