Katarina Frostenson er opvokset i den svenske forstad til Stockholm Hägersten. Hendes familie værdsatte både musik og litteratur, og farbroren var salmedigter. Allerede som barn begyndte hun at interessere sig for ordenes lyde og sprogets melodier. Som 20-årig begyndte hun at skrive, og hun debuterede i 1978 med digtsamlingen ”I mellan”. Siden har hun skrevet over tyve bøger, hvoraf de fleste er lyrik, men også dramatik, en poetik og senest bogen ”Tre vägar” (2013), der kombinerer poetik, digt og essaystik.
Op gennem 1980'erne voksede Frostensons position som indflydelsesrig digter i hjemlandet støt. Hun regnes i dag for en af de førende lyrikere i nyere svensk litteratur, men selv opfatter Frostenson sig mere som en europæisk forfatter. Dette skyldes bl.a., at hun har boet flere år i Frankrig, og hun har blandt flere oversat Marguerite Duras og Georges Bataille til svensk. Herudover har hun udgivet flere fotobøger i samarbejde med sin mand, den franske fotograf Jean-Claude Arnault. De to opstartede endvidere galleriet Forum i 1989, en stockholmsk scene for samtidskunst som stadig i dag faciliterer arrangementer med musik, litteratur, filosofi, teater, kunst og meget mere.
Som den yngste kvinde nogensinde blev Frostenson i 1992 medlem af Det Svenske Akademi, hvor hun på livstid sidder på stol nr. 18 og er med til at uddele Nobelprisen i litteratur. Det er indtil videre kun en lille del af hendes digte, som er blevet oversat til dansk, f.eks. findes et uddrag af ”Joner” (1991) i tidsskriftet Hvedekorn.
”Flodtid” (2011) udkom i 2013 i dansk oversættelse, og i den forbindelse sagde Frostenson i et interview til Politiken: ”Jeg synes ikke, man kan styre poesien ved at have et projekt. Jeg selv arbejder meget skitseagtigt og intuitivt. Selvfølgelig kan man som digter beslutte, at man vil skrive 20 digte om skyer eller 30 om jernbaner, men det har ikke lige været noget for mig. Jeg har nok haft noget af en mere romantisk poesiopfattelse.” (Kim Skotte: Svensk 'doldis' udkommer endelig på dansk. Politiken, 2013-08-31).