Katrin Schlösser wurde am 23. Mai 1965 in Leipzig (damals DDR) geboren. Durch ihre Mutter, die am Berliner Ensemble arbeitete, kam sie früh mit der Welt der Darstellenden Künste in Berührung (die Opernregisseurin Ruth Berghaus war eine enge Freundin der Familie). Schlösser absolvierte bis 1982 eine Ausbildung als Maschinenbau-Facharbeiterin, gefolgt von einem Volontariat beim Deutschen Fernsehfunk (DFF). 1984 begann sie ein Studium der Film- und Fernsehwirtschaft an der Hochschule für Film und Fernsehen 'Konrad Wolf' in Potsdam-Babelsberg. Ihr Diplom machte sie 1988 mit einer Arbeit über den Dokumentarfilmer Volker Koepp. Nach ihrem Abschluss arbeitete Schlösser zunächst als Aufnahmeleiterin beim DFF (1988-89), dann als Produktionsleiterin im DEFA-Studio für Dokumentarfilme (1990).  

Nach einem Praktikum bei der Produzentin Renée Gundelach gründete sie 1990 gemeinsam mit Frank Löprich die ö-Filmproduktion. Größeres Aufsehen erregte gleich eine der ersten Produktionen: "Stau – Jetzt geht's los" (1992), Thomas Heises nüchtern beobachtendes Porträt junger Rechtsextremisten in Halle. Beim Preis der deutschen Filmkritik wurde "Stau" als Bester Dokumentarfilm ausgezeichnet. Auch Yilmaz Arslans Spielfilmdebüt "Langer Gang" (1992), über einer Gruppe junger Menschen, die in einem Reha-Zentrum für behinderte Jugendliche nach Nähe und Liebe suchen, erhielt aufgrund seiner ungewöhnlichen Thematik viel Beachtung.

In den kommenden Jahren produzierte ö-Film Dokumentarfilme wie Volker Koepps "Die Wismut" (1993), Andreas Voigts "Otspreußenland" (1996) und Thomas Heises "Barluschke" (1997), sowie Spielfilme wie Bernd Michael Lades "Rache" (1996) und Karsten Laskes "Edgar" (1997), für den Lösser und Löprich beim Saarbrücker Max-Ophüls-Festival den Produzentenpreis gewannen. Ein sehr großer Erfolg war der von ö-Film koproduzierte "Sonnenallee" (1999): Leander Haußmanns humorvolle Ostberliner Milieustudie zog über 2,6 Millionen Besucher in die Kinos und gewann den Deutschen Filmpreis in Silber.

Aber auch im neuen Jahrtausend produziert ö-Film vor allem eigenwillige Autorenfilme abseits des Mainstreams, sowohl im Dokumentar- wie im Spielfilmbereich. Wie die taz 2011 in einem Porträt schrieb, versteht Schlösser sich nicht nur als bürokratische Produzentin, sondern vielmehr "als Beraterin und Ermöglicherin". So brachte sie Thomas Heises "Neustadt Stau - Stand der Dinge" (2000) und "Kinder. Wie die Zeit vergeht." (2008) auf den Weg, preisgekrönte Fortsetzungen der Doku "Stau". Weitere bedeutende Produktionen/Koproduktionen waren Stefan Krohmers Familiendrama "Sommer '04 an der Schlei" (2006), Elke Haucks beeindruckende Stahlarbeiter-Doku "Karger" (2007), Lars Kraumes dystopische Zukunftsvision "Die kommenden Tage" (2010) und Christian Schwochows mehrfach preisgekrönte DDR-Fluchtgeschichte "Westen" (2013) – um nur ein paar Beispiele zu nennen.

Eine langjährige Zusammenarbeit verbindet Schlösser mit Ulrich Köhler: die ö-Film produzierte dessen Filme "Montag kommen die Fenster" (2006) und "Schlafkrankheit" (2011), und koproduzierte "In My Room" (2018) und "Das freiwillige Jahr" (2019; Regie mit Henner Winckler). Alle vier Filme liefen auf bedeutenden Festivals (z.B. Berlin, Cannes, Locarno) und wurden teilweise preisgekrönt.

Neben der Arbeit als Produzentin ist Katrin Schlösser seit 2007 Professorin für kreative Film- und Fernsehproduktion an der Kunsthochschule für Medien Köln (KHM). Sie arbeitete in der Vergabekommission der FFA, war im Auswahlkomitee des Berlinale-Wettbewerbs und gehörte unter anderem dem Beirat des Goethe-Instituts ab. 2019 wurde sie zur Vorsitzenden des Stiftungsrats der DEFA-Stiftung gewählt (als Nachfolgerin von Andreas Dresen). Sie ist mit dem österreichischen Schriftsteller Lukas Lessing verheiratet und lebt im Südburgenland und Berlin.

Bei der Diagonale in Graz stellte Schlösser im März 2019 ihr Regiedebüt vor: Für die 2015 begonnene Langzeitdokumentation "Szenen meine Ehe" hielt sie mit dem Handy Momente ihres Ehelebens fest, von romantischen Situationen bis zu ernsten Krisengesprächen. Aufgrund der Corona-Pandemie startete der Film nicht wie geplant in den Kinos, sondern wurde im April 2021 als VoD veröffentlicht.