1964-ben született Budapesten, négyéves kora óta balettozik. A Magyar Táncművészeti Főiskolán 1982-ben végzett Menyhárt Jacqueline osztályában, ugyanebben az évben az Állami Balettintézetben balettművész oklevelet szerzett. Ezt követően egy évet töltött ösztöndíjasként a moszkvai balettintézetben.
1983 óta a Magyar Állami Operaház tagja, 1985-től vezető magántáncosa, majd balettmestere. Európa valamennyi jelentősebb balettszínpadán vendégszerepelt igen nagy sikerrel, többek közt meghívást kapott a legendás szentpétervári Kirov Balett együttesébe, de fellépett Kanadában, a Távol-Keleten, Izraelben és az Egyesült Államokban is.
Sikerrel táncolta el Giselle-t, Mária hercegnőt A diótörőből, Aurórát a Csipkerózsikából, Kittyt az Anna Kareninából, Desdemonát A velencei mórból, Évát Az ember tragédiájából, Flaviát a Spartacusból vagy Odette-et (Odile-t) A hattyúk tavából. Seregi László kifejezetten az ő számára készítette a Rómeó és Júliában a női címszerep koreográfiáját. Megküzdött a szerepekkel, a szerepekért, és megküzdött önmagával is, amikor egy színpadi baleset, majd az azt követő műtét után hosszú hónapokig lábadozott.
Kitartása, szorgalma és dinamikus hozzáállása jó példa a fiatal balett-táncosok számára. 2015-ben lett óraadó oktató a Magyar Táncművészeti Főiskolán (2017-től Magyar Táncművészeti Egyetem), 2016-tól címzetes főiskolai tanár, 2017-től egyetemi adjunktus, majd docens. 2019-ben az egyetem művészeti vezetőjévé választották, 2023-ban egyetemi tanári kinevezésben részesült.
Volf Katalin az egyik legsikeresebb és legtöbb elismerést kapott hazai balettművésznő. Nemzetközi balettversenyen Amalfiban aranyérmet, Lausanne-ban bronzérmet szerzett. Munkássága elismeréseként 1988-ban Liszt Ferenc-díjjal, 1991-ben Tériné Horváth Margit balettmesteri díjjal tüntették ki. 1993-ban Oláh Gusztáv-díjat, 1996-ban Érdemes Művész címet, 1997-ben Philip Morris-balettdíjat kapott. 2000-ben – ifj. Nagy Zoltánnal megosztva – Kossuth-díjat kapott a klasszikus és kortárs balettrepertoárban nyújtott alakításaiért, kiemelkedő művészi teljesítményéért (ifj. Nagy Zoltán partnere volt A fából faragott királyfiban, a Spartacusban, A diótörőben, a Rómeó és Júliában és a Szentivánéji álomban). 2008 óta a Halhatatlanok Társulatának örökös tagja, 2010-ben a Magyar Köztársasági Érdemrend tisztikeresztjét vehette át. 2015-ben a Magyar Állami Operaház örökös tagja lett, 2016-ban megkapta az Operaház legmagasabb kitüntetését, a Mesterművész címet.
A művésznő 2020-ban így nyilatkozott a Fidelio újságírójának, aki arról kérdezte, milyen útravaló gondolatot adna tovább tanítványainak: „»Carpe Diem!«. De komolyan. Ez alatt azt értem, hogy a mai gyerekek rengeteget önbíráskodnak. Azt hiszik, hogy ügyetlenek, hogy nem elég jók. Én ehelyett azt mondom nekik, hogy »Menj be, táncolj, élj a mának!«. A balettmester azért van ott, hogy megmondja, mit csinál jól vagy rosszul a növendék, és azért, hogy átadja, hogyan kell csinálni. Ehhez viszont nagyon fontos elsajátítani a jelenben élés képességét, ami azonban sokszor sajnos még a felnőttekből is hiányzik.”