Тайный советник (с 6.03.1884). Сын Г.А. Катакази, дядя А.В. Неклюдова. Родился в Бессарабской области. По окончании курса в Ришельевском лицее поступил 22.09.1848 на службу в Азиатский департамент МИД. В 1851 он был отправлен младшим секретарём миссии в Бразилию, но в том же году переведён на тот же пост в Вашингтон. В начале 1854, с момента смерти посланника А.А. Бодиско и до назначения Э.А. Стекля, фактически возглавлял русскую миссию в США. С 1856 по 1859 он исправлял обязанности старшего секретаря миссии в Ганновере, где заслужил расположение короля Георга. Но затем между ними произошёл конфликт и Катакази был переведён на такой же пост в Лиссабон, а в 1863 назначен чиновником особых поручений V класса при вице-канцлере князе А.М. Горчакове, поставившем его в число ближайших своих сотрудников. Это была самая блестящая пора его жизни, когда выказались все качества его гибкого ума. В начале 1865, на завершающем этапе Гражданской войны в США, представил меморандум с обоснованием необходимости для России содействовать восстановлению единства США в качестве противовеса Англии на мировой арене. 28.10.1866 произведён в действительные статские советники.
9.06.1869 Катакази был назначен посланником в США, имея предписание Горчакова добиваться поддержки американцами российской политики в черноморском вопросе. Александр II напутствовал его словами: "Ваши инструкции очень кратки и определенны. Вы должны постоянно помнить, что наш лучший друг - американский народ". Несмотря на это и на встречное стремление США заручиться поддержкой России в деле "Алабамы" (вызванного претензиями США к правительству Великобритании по поводу того, что в Ливерпуле для Конфедерации был построен военный корабль "Алабама", нанесший во время Гражданской войны большой экономический ущерб Северу путем каперства), вступил в конфликт с администрацией президента У.С. Гранта, вызванный его нелестными отзывами об окружении президента. В июне 1871 правительство США потребовало отзыва Катакази, который по просьбе России был отложен до окончания начавшегося в ноябре визита эскадры вице-адмирала К.Н. Посьета. Плавание эскадры, с которой прибыл вел. князь Алексей Александрович, планировалось превратить в демонстрацию русско-американской дружбы, однако инцидент с Катакази во многом ослабил предполагавшийся эффект. 18.01.1872 отозван из США; на пути в Россию, несмотря на запрет продолжать публичную полемику с американцами, опубликовал в Париже памфлет об обстоятельствах конфликта; по возвращении в С.-Петербург в июле 1872 отправлен в отставку. 6.03.1884 восстановлен на службе в чине тайного советника, назначен советником посольства во Франции. В Париже проживал до самой смерти. Скончался от паралича, похоронен на кладбище Пасси. За службу награждён российскими орденами включая Св. Владимира 4-й степ. (1858), Св. Станислава 2-й степ. (1860), Св. Анны 2-й степ. с имп. короной (1863), Св. Станислава 1-й степ. (1869) и Св. Анны 1-й степ. (5.04.1887), а также иностранными орденами Эрнестинского Дома командорским крестом (Саксен-Альтенбург, 1857), Гвельфов (Ганновер, 1857), Ольденбургского дома 3-й степ. (1859), Генриха Льва 2-й степ. командорским крестом (Брауншвейг, 1859), Христа командорским крестом (Португалия, 1862), Спасителя командорским крестом со звездой (Греция, 1867).
Был женат на баронессе Ольге Маврикиевне, урождённой де Бревик (1828-1905). В первом браке она была женой Никколо Гройтера, герцога Санта-Северина, дипломата Королевства обеих Сицилий, бывшего посланником в Бразилии. Там же и возникла её связь с российским дипломатом, который увёз её от мужа, а после смерти герцога женился на вдове. С 1872 О.М. Катакази почти постоянно проживала во Франции. Брала уроки у композитора Дж. О`Келли, который посвятил ей пьесу для фортепиано. Супруги Катакази имели сына Георгия Константиновича (1860-?) и дочь Александрину Константиновну (?-1882).
