Кэттролл дебютировала в 1975 г. в фильме «Розовый бутон». Вскоре компания Universal Studios выкупила ее контракт, и актриса стала участвовать в различных телевизионных программах. В 1980 г она сменила телевидение на кинематограф, снявшись в фильме «Награда», затем - в картине «Билет на небеса». В 1984 г. роль в «Полицейской академии» принесла Ким относительную популярность. Последовали другие успешные роли, например, в фильме «Манекен» (1984) и «Звёздный путь 6: Неоткрытая страна».
Наибольшую известность и репутацию соблазнительницы принесла актрисе роль Саманты в сериале «Секс в большом городе», который выходил в 1998-2004 гг. Героиня еще дважды появляется на больших экранах после окончания сериала - в двух полнометражных фильмах, являющихся его продолжением - «Секс в большом городе» (2008) и «Секс в большом городе-2» (2010).
Роль Саманты расценивается критиками неоднозначно. Героиня жизнерадостна и обаятельна, элегантна, и за это ее полюбили многие зрители. Она проявила замечательный комедийный талант, при этом оставаясь яркой привлекательной женщиной.
Часть же критиков и зрителей сочли роль слишком откровенной. Они выразили сомнение в том, стоит ли пропагандировать избыточную и неразборчивую сексуальность. Саманта чрезмерно зациклена на сексе, в то же время отвергая долгие любовные и близкие отношения. Критики также отмечают, что культивирование секса вообще является теперь характерной чертой Голливуда и используется им намеренно для навязывания определенных жизненных ценностей.
Как бы то ни было, образ соблазнительницы стал популярен, и на волне этой популярности Ким заключила контракт на написание книги на тему сексуальных отношений - «Досье на сексуальность». Собирая материал для книги, она посетила исторические места, связанные с данной темой, пообщалась с разными интересными людьми. В книге выражен взгляд на логику желания, приведены различные диалоги, фотографии по теме.