1968年，创作个人首本小说《容易相处的人》。1972年，参演由
贝纳尔多·贝托鲁奇执导的爱情电影《巴黎最后的探戈》，从而正式进入电影圈。1974年，创作小说《气窗》。1975年，担任喜剧电影《
凯特琳与公司》的编剧，该片由米歇尔·博斯荣德执导。
1976年，执导个人第一部电影《
解放的潘多拉》。1977年，担任爱情电影《
少女情怀总是诗》的编剧。1979年，执导剧情电影《夜间骚动》。1981年8月27日，担任编剧的战争电影《
皮肉生涯》在前西德上映。
1985年，担任犯罪电影《
末路刑警》的编剧；同年，担任剧情电影《Police》的编剧。1988年，自编自导爱情电影《含苞待放》，该片入围第41届洛迦诺国际电影节主竞赛单元。1993年，担任剧情电影《Couples et amants》的编剧。1996年10月23日，自编自导的爱情电影《
非对称情爱》上映。
1999年，执导由萨加莫尔·斯蒂芬南、洛可·希佛帝合作主演的爱情电影《
罗曼史》。2000年，担任剧情电影《致马修》的编剧。2001年3月7日，由其执导的青春电影《
姐妹情色》上映，该片入围第51届柏林国际电影节主竞赛单元，她凭借该片获得第54届戛纳电影节法国文化电台奖-年度法国电影人；同年，自编自导爱情电影《
穿越情欲海》，该片获得第58届威尼斯电影节女性题材电影奖特别提及。
2002年5月，执导的喜剧电影《
性喜剧》上映，该片讲述了露骨的性爱场面是如何制造出来的故事。2004年，执导由
阿蜜拉·卡萨、
洛可·希佛帝等共同主演的剧情电影《
地狱解剖》。2007年5月30日，执导的情色电影《
老情妇》上映，该片改编自巴贝·多雷维利所著同名小说。
2009年，自编自导由达芬妮·百维主演的奇幻电影《
蓝胡子》；同年，在纪录片《
伟大的导演们》中出镜。2010年9月2日，执导的剧情电影《睡美人》在意大利上映，该片为威尼斯地平线单元的开幕片。
2013年，执导由
伊莎贝尔·于佩尔、布鲁诺·洛普斯合作主演的传记电影《女导与强盗》；同年，与多位导演联合执导纪录片《威尼斯70周年：重启未来》。
凯瑟琳·布雷亚一直从女性视角出发来思考两性关系。执着于在作品中表现性爱的凯瑟琳·布雷亚正好印证了本我的“唯乐原则”。在凯瑟琳·布雷亚的电影中，性是女主角意识的不可分割的一部分，为了淋漓尽致地表现女主角的意识本身，必然呈现出色情肉欲的特质。这种原始野化、气势凌厉的影像风格是对现代电影文化的创新和改革，同时也使她和她的电影饱受争议（《戏剧之家》评）。
凯瑟琳·布雷亚让她的影像洗涮而不是彩绘男人和女人特别是女人的身体，将对性的思考提升到存在的高度。她放大女性生殖器官的确折射出强烈的荒谬感，因为她试图让男女都认识到这是一个女性被逼着去接受道德的病态社会，同时她也让观众思考为什么自己对这些图像产生坐立不安的难堪反应。凯瑟琳·布雷亚的电影从女性的角度出发，对女性情欲做最直白的探求，其电影中对“性”元素大胆无畏的使用引发了争议，被誉为在“情色色情之间走钢索”的“女性情欲解放的教母”（《当代电影》评）。