Née à Temora, au Sud-Est de l'Australie, Cate Shortland fait ses études de cinéma au sein de l'Australian Film, Television and Radio School où elle obtient une récompense décernée à l'étudiante la plus prometteuse. Une fois son cursus achevé, elle commence par écrire et réaliser trois courts métrages avant de se consacrer à la mise en scène de plusieurs épisodes des séries Bad Cop, Bad Cop (2001 - 2003) et Nos vies secrètes (2002 - 2003).
En 2004, Cate Shortland réalise son premier long métrage, Le Saut périlleux, emmené par Abbie Cornish et Sam Worthington. Ce drame, présenté dans la section Un Certain Regard lors du Festival de Cannes 2004, suit une adolescente qui quitte le foyer familial après avoir embrassé le petit ami de sa mère. Elle trouve refuge dans un village où elle fait la connaissance d'un jeune fermier qui éveille en elle des désirs. Deux ans plus tard, la cinéaste change de registre avec le téléfilm The Silence, qui est un polar.
En 2013, Cate Shortland signe Lore, qui se déroule à la fin de la Seconde Guerre mondiale et où une adolescente, fille d’un haut dignitaire nazi, traverse l’Allemagne avec ses frères et sœurs. Livrés à eux-mêmes, ils rencontrent un jeune rescapé juif. En 2017, elle revient avec un thriller, Berlin Syndrome, où une photographe est retenue prisonnière par un jeune homme séduisant qu'elle vient de rencontrer. Le long métrage est disponible sur Netflix.
La notoriété de Cate Shortland augmente beaucoup lorsqu'elle est choisie, en juin 2018, pour être aux commandes du blockbuster Marvel Black Widow. Porté par Scarlett Johansson, le film est un spin-off centré sur Natasha Romanoff, ex-espionne russe qui a rejoint les Etats-Unis et le S.H.I.E.L.D., avant d'intégrer le groupe des Avengers. Black Widow n'a pas encore de date de tournage et de sortie.
La réalisatrice australienne a triomphé des soixante-dix candidat(e)s rencontré(e)s par les producteurs, et notamment d'Amma Asante (Belle), Maggie Betts (Novitiate), Kimberly Peirce (Boys Don't Cry) et Mélanie Laurent, qui faisaient partie des finalistes. Scarlett Johansson, qui pour l'occasion reprend son rôle pour la huitième fois depuis Iron Man 2, avait soutenu Cate Shortland auprès des dirigeants Marvel/Disney. La comédienne avait en effet beaucoup aimé la manière dont la cinéaste avait dirigé l’héroïne de Lore, Saskia Rosendahl.
Le Saut périlleux (2004)
Sam Worthington et Abbie Cornish dans le drame Le Saut périlleux, premier long métrage de Cate Shortland.
Lore (2013)
En 2013, Cate Shortland signe Lore, qui se déroule à la fin de la Seconde Guerre mondiale et où une jeune adolescente (Saskia Rosendahl), fille d’un haut dignitaire nazi, traverse l’Allemagne avec ses frères et sœurs.
Berlin Syndrome (2017)
En 2017, Cate Shortland revient avec un thriller, Berlin Syndrome, où une jeune photographe (Teresa Palmer) est retenue prisonnière par jeune homme séduisant (Max Riemelt) qu'elle vient de rencontrer. Le long métrage est disponible sur Netflix.