Регалии: 2-кратная олимпийская чемпионка (1998, 2002) в беге на 500 метров; бронзовый призер Олимпийских игр (1998) в беге на 1000 метров; 5-кратная чемпионка мира в беге на 500 метров (1998, 1999, 2001) и в спринтерском многоборье (1998, 2002); 2-кратный серебряный (1998, 1999) и 4-кратный бронзовый (1999, 2000, 2001 - 2 медали) призер чемпионатов мира; многократная победительница этапов Кубка мира; многократная рекордсменка мира; 2-кратная Спортсменка года в Канаде (1998, 2002).
Родилась 23 декабря 1970 года в Саскатуне, Саскачеван (Канада).
Катриона Лемэй-Доан специализировалась в беге на спринтерские дистанции. Она дважды побеждала на чемпионатах мира в спринтерском многоборье, а в беге на 500 метров стала двукратной олимпийской чемпионкой и трехкратной чемпионкой мира.
22 ноября 1997 года, Лемэй-Доан стала первой конькобежкой, «выбежавшей» на 500-метровке из 38 секунд. На соревнованиях в Калгари она преодолела дистанцию за 37,9 секунды. До конца года Катриона еще дважды переписала мировой рекорд, доведя его до 37,55 секунды.
В последующие четыре года она улучшала рекорд еще четырежды, пока в декабре 2001 года в том же Калгари не довела его до 37,22 секунды. До Лемэй-Доан ни одной конькобежке не удавалось последовательно установить восемь мировых рекордов на одной дистанции.
Завершив выступления в 2003 году, Катриона стала работать на канадском телевидении. В частности, она вела репортажи с Олимпиады-2004 в Афинах, а затем с Олимпиады-2006 в Турине и домашней Олимпиады-2010 в Ванкувере.