Caterina di Valois, figlia di Carlo VI re di Francia e di Isabella di Baviera, nacque a Parigi nel 1401.
Nel 1420 il trattato di Troyes riconobbe Enrico V re di Inghilterra erede di Carlo VI e stabiliva un rapporto di parentela tra i due monarchi tramite il matrimonio di Enrico V con Caterina che fu celebrato il 2 giugno 1420.
Nel febbraio 1421 Caterina fu incoronata regina d'Inghilterra e il 6 dicembre 1421 nacque l'unico figlio della coppia: Enrico VI.
Enrico V morì in Francia nel 1422 e il Parlamento inglese vietò a Caterina di risposarsi senza l'approvazione del re, approvazione che Enrico VI, che era ancora un bambino, non poteva concedere prima di essere divenuto maggiorenne.
Caterina dunque intraprese una relazione con il nobile Owen Tudor dal quale ebbe sei figli. Morì a Londra il 13 gennaio 1437 e fu sepolta nell'abbazia di Westminster.