Katrin Wunderlich absolvierte ihre Schauspielausbildung an der Staatlichen Hochschule für Musik und Darstellende Kunst Stuttgart.
Ihr Erstengagement führte sie zunächst für sechs Jahre ans Theater Magdeburg. Während dieser Zeit spielte sie z.B. »Clockwork Orange«, »Wahlverwandtschaften«, »Macbeth«, »Hair« und vieles mehr. Danach wechselte sie dann für zwei Jahre als festes Ensemblemitglied ans Theater Ingolstadt. Hier war sie u.a. zu sehen in »Shockheaded Peter«, »Schöne Bescherungen«, »Manderlay«, »Little Hero«, »Ein seltsames Paar« und »Alexis Sorbas«.
Anschließend lebte und arbeitete Katrin Wunderlich freischaffend in München. Dort hat sie gemeinsam mit einer Regisseurin in Eigenproduktion das Solostück »Orlando« nach Virginia Woolf erarbeitet und gastierte damit an verschiedenen Theatern, u.a. in München, Ingolstadt und bei den Murnauer Theatertagen. Seither war sie als freiberufliche Schauspielerin an verschiedenen Theatern tätig, u.a. in München, Ingolstadt, Heilbronn, Nürnberg, Aachen, Hof, Landshut und bei den Frankenfestspielen Röttingen.
Im Altstadttheater Ingolstadt spielte sie im Laufe der letzten Jahre unter der Leitung von Leni Brem-Keil zahlreiche Produktionen, wie z.B. »Lola Montez«, »Wir müssen was tun«, »Die Geliebte meines Mannes«, »Dekubitus« und aktuell »Zwei wie wir«. Sie drehte für die ARD/BR-Fernsehserie »München 7« und für die ARD-Ost/West-Satireserie »Sedwitz« von Paul Harather.
Außerdem arbeitet Katrin Wunderlich auch als Synchronsprecherin, u.a. für die Serien »Game of
Thrones« und »Outlander«.