Katarina Lundgren-Hugg har jobbat på Malmö Stadsteater, Unga konstnärliga teatern, Ensembleteatern och Malmö Dramatiska Teater. Hon har spelat mycket radioteater, bl a pjäserna Elektra och Tabomcabaret, Skämmerskans dotter samt läst Dagens dikt i P1. Hon har också haft flera film- och TV-roller, till exempel i Zorn, Ronny och Julia (julkalendern 2000), där hon spelade Julias mamma Bianca samt i den danska TV-serien Väninnor. Sommaren 2002 spelade hon i Värmlänningarna i Ransäter. 2007 medverkade Katarina i Beckfilmen Den japanska Shungamålningen. 

Hon har några roller som hon tycker kännts fantastiska att göra på teatern, nämligen Indras dotter i Ett drömspel av August Strindberg, Lady Macbeth i Shakespeares Macbeth, Hill i Hill och Gargamella av Cristina Gottfridsson och Babbelibjäfs i Sagornas Hav av Salman Rushdie. 

Katarina gästade Helsingborgs Stadsteater hösten 2009 och medverkade där i Kvinnan från förr av Roland Schimmelpfennig i regi av Melanie Mederlind. Hon syns också som Drottning Belawin i rollspelsprogrammet Barda på SVT.