Philippe Katerine grandit dans une famille catholique, dans une petite ville de Vendée, et s'intéresse très tôt à la musique. Il joue dans plusieurs groupes et ne tarde pas à composer ses propres morceaux. Dans les années 1990, après des études d'arts plastiques et poussé par ses proches, il entame une carrière musicale en devenant un chanteur apprécié des happy fews. A partir de 1996, l'artiste perce avec son troisième album "Mes mauvaises fréquentations", dont certains titres dévoilent un univers romantique et élégant ("Le Jardin Botanique", "Mon cœur balance").

L'année suivante, Philippe Katerine publie deux albums vendus ensemble, comme deux faces d'une même pièce : "L'Homme à trois mains" et "Les Créatures". Cette fois, c’est aussi sa dimension loufoque, grotesque ou absurde que le chanteur met en avant à travers des morceaux déconcertants, comme "Le Simplet" ou "Poulet N. 728 120". Micro en main, Philippe Katerine est un drôle de personnage : une caractéristique qui n'échappe pas au réalisateur Thierry Jousse, qui lui offre son premier rôle dans le court métrage Nom de code : Sacha, celui d'un chanteur (lui-même) obsédé par une stripteaseuse.

Un an plus tard, Philippe Katerine joue un petit rôle dans... La Vérité sur Charlie de Jonathan Demme, porté par les Américains Mark Wahlberg et Thandie Newton ! Mais ce n'est pas le début d'une carrière internationale pour autant. Le cinéma l'intéresse et il se voit déjà metteur en scène le temps d'un documentaire intitulé Peau de cochon, un titre qui se réfère à une greffe qu'il a subie étant tout petit et qui lui a sauvé la vie. Dans cet ovni de 2003, le chanteur se met en scène et filme ses amis. Peau de cochon est à son image, un film indéfinissable, drôle et léger, mais aussi sombre et poétique.

Juste après la sortie de son premier et seul film à ce jour, Philippe Katerine dévoile l’album "Robots après tout", clin d’œil parodique aux Daft Punk qui viennent de signer "Human After All". Y figurent deux titres incontournables qui vont populariser le chanteur : "Louxor j'adore" et "100% VIP". Sans surprise, les propositions cinématographiques vont se diversifier. On le retrouve au générique de Capitaine Achab de Philippe Ramos, des Regrets de Cédric Kahn et de Gainsbourg : Vie héroïque, dans lequel il prête ses traits à un autre artiste polyvalent un peu planant : Boris Vian.

En 2010, c’est à nouveau Thierry Jousse qui lui confie un premier rôle dans Je suis un no man’s land, long métrage dans lequel Philippe Katerine peut à nouveau se jouer lui-même. Dans cette autofiction où il renoue avec ses origines, il révèle d'autres facettes de sa personnalité, notamment l’aspirant basketteur qu'il fût, adolescent. Depuis 2016, difficile d’échapper à Philippe Katerine dans le cinéma français ! Qu'il soit Président de la République dans Gaz de France, chef de gang face à Eric et Ramzy dans La Tour 2 Contrôle Infernale ou avocat filou dans Le Monde est à toi, les réalisateurs se l'arrachent.

Fin 2018, il connaît son premier très grand succès populaire avec Le Grand bain (plus de 4 millions d'entrées !) de Gilles Lellouche où il interprète Thierry, le désarmant et attachant manutentionnaire d’une piscine municipale (sa prestation lui vaut le César du meilleur acteur dans un second rôle). L'année suivante, il prend part au très loufoque Yves, ainsi qu'à C'est quoi cette mamie ?! et Notre dame. Début 2020, après avoir joué dans la comédie politique Merveilles à Montfermeil de sa compagne Jeanne Balibar, il tient le haut de l'affiche du buddy movie sur fond d'espionnage Le Lion avec Dany Boon.

Côté musique, Philippe Katerine séduit maintenant à l'échelle planétaire puisque Jimmy Fallon a remarqué le titre "Moustache" sur l'album tout simplement intitulé Philippe Katerine et a invité le chanteur sur son plateau américain pendant l'année 2017 pour l'interpréter en live ! Confirmant ses multiples talents, depuis 2007, Philippe Katerine écrit aussi et illustre des ouvrages (Doublez votre mémoire, Points, 2007 ; Ce que je sais de la mort, Ce que je sais de l'amour, Hélium, 2017).