Elle est tout d'abord comédienne et tourne entre autres avec
Jean-Luc Godard. Sur le tournage du film
Les Carabiniers, elle rencontre Patrice Moullet qui tient le rôle principal.
Entre 1964 et 1966 Catherine Ribeiro enregistre une quinzaine de titres édités par le label portugais Estudio puis chez Barclay. Ce sont des créations originales d'auteurs / compositeurs français ou des reprises du folk américain; on y remarque plusieurs titres de
Bob Dylan, malheureusement dans leur adaptation française, comme il est courant à l'époque. C'est ainsi que Catherine Ribeiro figure, le 12 avril 1966, sur la photo du siècle réalisée par Jean-Marie Périer pour le magazine Salut les copains . Ces premiers disques se vendent bien (les arrangements délicats sont à la mode des sixties et la voix jeune de Catherine Ribeiro particulièrement sensuelle), mais le monde du show-biz la fait fuir --«Je ne veux pas me transformer en cover-girl... la chansonnette de tous les jours ne m'intéresse plus. J'ai gaché beaucoup trop de temps.»-- (Catherine Ribeiro).
Patrice Moullet, qui a lu certains de ses poèmes, l'encourage à poursuivre l'écriture et lui propose de les mettre en musique. Après une tentative de suicide qui la voit passer le printemps 1968 à l'hopital , Catherine Ribeiro participe, l'été suivant, à la réalisation d'une maquette avec le groupe 2 bis (qui se restructure plus tard en Alpes). Cette maquette permet la signature d'un contrat avec Festival qui édite les deux premiers albums .
D'emblée le travail est très original mais choque à peine à une époque où tout est possible: --«Les paroles ne sont qu'un accessoire, je préfèrerai qu'on en arrive presque à des onomatopées pour remplacer les paroles. On le fera peut-être; Il faudrait que la voix serve d'instrument... Ce que je cherche à faire, c'est détruire complètement la chanson classique, avec refrain et couplets régulier.»-- (Catherine Ribeiro) .
La notoriété du groupe Alpes, jusque là plutôt confidentielle, augmente d'un coup, en 1970, après sa participation impromptue au festival d'Aix-en-Provence. «Sa carrière étonnante, (...) c'est d'abord celle d'une voix énorme: voix d'espoir et de désespoir, voix de naissance et d'agonie, voix de haine et d'amour, voix du coeur et du sexe, voix du râle et du cri, voix magique par delà les mots qu'elle profère, voix des entrailles qui va droit aux entrailles de ceux qui l'écoutent...».
En 1971 nait Ioana, souvent citée ensuite dans les chansons et à laquelle sera dédié l'album Le Temps de l'autre.
Boycotté par les médias dès 1972 , Catherine Ribeiro + Alpes réalise au total 9 albums, se produit dans plus de 500 concerts dans des salles grandes (Pavillon de Paris, Olympia, Bobino, salle Wagram, Théâtre de la Ville, salle de La Mutualité) ou petites, devant de grands rassemblements (Fête de l'Humanité), drainant des centaines de milliers de spectateurs, en France et à travers le monde (Zagreb, Cuba, Alger, Barcelone etc.). Le concert païen donné le 16 décembre 1972 en la cathédrale Sainte Gudule de Bruxelles devant 4 000 personnes, est représentatif de cette période (le groupe se produira assez souvent dans des églises en absence d'autres salles disponibles, en profitant de la maitrise de la sonorisation de ces espaces par l'organiste Patrice Lemoine).
La rupture sentimentale survenue entre Catherine Ribeiro et Patrice Moullet ne met pas fin à leur collaboration artistique; ils se retrouveront pour produire encore plusieurs albums Alpes et même bien après la dissolution du groupe qui intervient en 1982, lorsque Patrice Moullet décide d'abandonner la scène pour se consacrer à la recherche musicale: --«Patrice est jusqu'à présent le seul à composer des musiques permettant à chacun de mes mots, chacune de mes intonations de s'exprimer pleinement, exactement, de même que mes mots et intentions vocales expriment pleinement les intentions de ses notes»-- (Catherine Ribeiro).
Catherine Ribeiro + Alpes figure sur la Nurse with Wound list.
En 1975, la chanteuse propose à sa maison de disque d'enregistrer un album d'hommage à Édith Piaf qu'elle chante depuis son enfance; le projet attendra deux ans avant de se réaliser . Récompensé d'un Grand prix de l'Académie Charles-CrosLe blues de Piaf est suivi par un album de chansons inédites sur des textes de Jacques Prévert. Cet éclectisme, caractéristique de la personnalité de l'artiste, peut troubler les fans du groupe Alpes.
En 1977 Catherine Ribeiro est présente à la première édition du Printemps de Bourges.
Un point culminant est atteint en mai 1982 avec trois semaines de concert à Bobino. Elle y interprète des titres d'Alpes: Ame debout, Diborowska, Un Regard clair obscur, Tous les Droits sont dans la Nature, La Vie en bref, La Nuit des Errants, des textes personnels plus récents tirés de l'album Soleil dans l'ombre : Juste de quoi dormir, Sans Amarres, Insoumission Mondiale, Dans le creux de ta nuit, Guet-apens, Folle Amérique, et de rares reprises de
Jacques Brel : Ne me quitte pas ou d'Édith Piaf : Les Amants d'un jour. Lors d'une des représentations, François Mitterrand, alors président de la République se glisse dans la salle, non sans avoir attendu que la Folle Amérique soit terminée de jouer pour éviter un incident diplomatique (ce titre étant un brulot dénonçant la politique
réganienne).
En 1984 elle épouse Claude Démoulin (1939-2009), maire de Sedan de 1983 à 1989, avec lequel elle aura un fils, Jonathan.
En mars 1985 le dernier contrat avec Philips arrive à son terme. En 1986 elle autoproduit Percuphonante, un album réalisé avec Patrice Moullet.
Mais le CD de compilation Tapages nocturnes ne se vend qu'à quelques milliers d'exemplaires et, malgré quelques concerts à l'étranger et une apparition aux Francofolies de La Rochelle pour un hommage à Léo Ferré, Catherine Ribeiro traverse une période difficile, compliquée par les problèmes rencontrés par sa fille Ioana, devenue toxicomane.
En 1992 Catherine Ribeiro chante à l'auditorium du Châtelet sur un répertoire chanson française (quelques titres personnels, mais surtout des reprises de Brel, Ferré, Piaf, etc.). De ce spectacle est tiré un album live, L'amour aux Nus. En 1993 elle revient aux Francofolies de La Rochelle et enregistre un album studio qui marque un retour aux sources : Fenêtre ardente. En 1994, elle évoque l'idée de remonter un groupe.
En 2002, elle décide de reformer le groupe Alpes et projette, avec Patrice Moullet, un nouvel album La Pierre et le vent. Cet album n'a jamais pu sortir.
En 2005, à Valenciennes, après trois ans de préparation, elle donne avec Francis Campello, musicien d'Alpes, et son groupe, un concert composé des grands titres des années 1970 et des nouveaux titres composés entre 2002 et 2004 par Patrice Moullet sur ses derniers textes. Le 11 janvier 2008, Catherine Ribeiro revient sur une grande scène parisienne, le Bataclan, dans le cadre d'une tournée française. Un double CD enregistré à Palaiseau sort, disponible sur le site officiel de l'artiste.