Catherine Cournot étudie le piano dans la classe d’Aldo Ciccolini au Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris où elle obtient un Premier Prix en 1983 ainsi qu’un Premier Prix de musique de chambre chez Jean Hubeau l’année suivante. Elle se produit avec le violoniste Pierre Amoyal et poursuit son parcours comme chef de chant à l’Atelier lyrique de l’Opéra de Lyon de 1985 à 1988, et accompagne de nombreux récitals de chanteurs, notamment dans le cadre des saisons de l’Abbaye de Royaumont. Par la suite, elle se produit avec des artistes tels que René Kollo, Kiri Te Kanawa, Hanna Schaer, Barbara Bonney, Donna Brown, Laurent Naouri… Catherine Cournot est depuis 1989 pianiste-soliste à l’Orchestre Philharmonique de Radio France. Elle donne régulièrement des récitals en France et au Japon, et des concerts de musique de chambre, notamment avec les solistes de l’orchestre. Avec l’Orchestre Philharmonique de Radio France, elle s’est produite en soliste dans des œuvres de Mozart (Triple Concerto), Beethoven (Triple Concerto), Honegger (Concertino), Hindemith (Kammerkonzert), D’Indy (Symphonie sur un chant montagnard), Messiaen (Oiseaux exotiques, Concert à quatre, Sept Haikai, Turangalîla-Symphonie), ainsi que dans des œuvres contemporaines.
Catherine Cournot a enregistré avec l’Orchestre Philharmonique de Radio France, sous la direction de Myung-Whun Chung, Couleurs de la cité céleste de Messiaen (DG).