Käthe von Nagy, Tochter eines Bankdirektors, hat nach dem Gymnasium kurze Zeit eine Klosterschule (Sancta Christiana in Frohsdorf bei Wien) und dann ein weiteres Internat in Siebenbürgen besucht. Sie wollte zunächst Schriftstellerin werden und zog darum – unüblich damals für eine junge Frau – allein nach Budapest, wo sie in einer Zeitschrift einige Novellen veröffentlichen konnte und die Schauspielschule von Béla Gáal besuchte. Der Vater ließ sie zurückholen und gab ihr eine Anstellung in einem seiner Büros. Schließlich konnte sie ihren Berufswunsch jedoch durchsetzen und ging nach Berlin, wo sie als Korrespondentin für die ungarische Zeitung Pesti Hírlap arbeitete. Nach zahlreichen vergeblichen Bewerbungen erhielt sie 1927 bei der Sternheim-Film GmbH ein erstes Filmengagement, eine Nebenrolle Constantin J. Davids Lustspiel Männer vor der Ehe, in dem auch Grethe Weiser ihr Filmdebüt gab. Die erste Hauptrolle spielte Käthe von Nagy bereits 1927/28 in der von Seymour Nebenzahl und Joe May produzierten Komödie Die Durchgängerin. Weitere Hauptrollen folgten in den Filmen Mascottchen (1929) und Ihre Majestät die Liebe (1930). 1930 trat sie in Robert Wienes erstem Tonfilm, dem Jekyll-and-Hyde-Drama Der Andere als resolute Halbweltdame mit psychotherapeutischen Fähigkeiten auf.
Von 1939 an arbeitete Käthe von Nagy, die Französisch sprach, auch früher schon wiederholt in französischen, italienischen und österreichischen Filmproduktionen mitgewirkt hatte und seit 1935 mit ihrem zweiten Ehemann in Paris lebte, nur noch in Frankreich. In einem deutschen Film wirkte sie nur 1952 noch einmal als Nebendarstellerin mit.
Käthe von Nagy, die in erster Ehe mit dem Regisseur Constantin J. David und in zweiter Ehe mit dem Franzosen Jacques Fattini verheiratet war, starb 1973 bei Los Angeles an einem Krebsleiden.
Kay Weniger: Das große Personenlexikon des Films. Die Schauspieler, Regisseure, Kameraleute, Produzenten, Komponisten, Drehbuchautoren, Filmarchitekten, Ausstatter, Kostümbildner, Cutter, Tontechniker, Maskenbildner und Special Effects Designer des 20. Jahrhunderts. Band 5: L – N. Rudolf Lettinger – Lloyd Nolan. Schwarzkopf & Schwarzkopf, Berlin 2001, ISBN 3-89602-340-3, S. 611 f.