وی تنها فرزند مدیر کارخانه‌ رنگ‌سازی در کالیفرنیای آمریکا و همسر پیشین جیمز کامرون، کارگردان سرشناس هالیوود است. کاترین ابتدا به‌عنوان دانشجوی نقاشی وارد دانشگاه شد و در سال 1972 در رشته‌ هنرهای زیبا فارغ‌التحصیل شد. سپس در رشته‌ نقد و نظریه‌ فیلم از دانشگاه کلمبیا کارشناسی ارشد خود را دریافت کرد.

بیگلو که سابقه بازی در 2 فیلم را در کارنامه هنری خود دارد، اولین فیلم کوتاه خود را در سال 1978 با نام «Set-up» را ساخت. وی در سال 1982 اولین فیلم بلند خود را با نام «خالی از عشق» با نقش‌آفرینی ویلم دافو جلوی دوربین برد.

بیگلو که اولین کارگردان زن برنده‌ جایزه اسکار تاریخ سینما است، در آوریل سال 2010 در فهرست 100 شخصیت تاثیر‌گذار هفته‌نامه تایم نیز قرار گرفت.