Катерина Костюк народилася у Києві і почала своє музичне навчання у віці п'яти років, вивчаючи гру на скрипці. Пізніше вона продовжила своє навчання в Кельнській вищій школі музики і танцю, після того як раніше вивчала у Києві. Вона отримала бакалаврську освіту там і пізніше завершила два магістерські програми: магістр оркестрової гри в Оркестровому центрі Дортмунда і магістр соло в Кельні.
Під час навчання Катерина Костюк виграла кілька міжнародних конкурсів. З 2013 року вона активно бере участь у різних молодіжних оркестрах, зокрема як концертмейстерка Міжнародної Академії Молодіжних Оркестрів в Німеччині. Її пристрасть до камерної музики призвела до створення трио "Sérénade" у 2015 році, з яким вона активно виступає з тих пір. Трио отримало стипендію від Вернера Ріхарда - Др. Карла Дёркена у 2019 році.
Катерина Костюк набула важливого досвіду в оркестровій грі з Бохумськими симфоніками, Симфонічним оркестром Вупперталю, Геттінгенським симфонічним оркестром та іншими відомими оркестрами. З 2022 року вона працює постійним скрипалом (1-а скрипка) у Нижньорейнських симфоніках.
За своїм багатим досвідом у сольній, оркестровій грі та камерній музиці Катерина Костюк завжди захоплює аудиторію під час кожного виступу.