Cato Bontjes van Beek werd op 14 november 1922 geboren in Bremen en groeide als oudste van drie kinderen op in het Duitse kunstenaarsdorp Fischerhude. Haar ouders, Olga en Jan, waren actief in de kunstwereld en boden in het gezin ruimte voor discussies over kunst en politiek. Van 1931 tot 1933 woonde Cato bij haar familie in Amsterdam, maar ze keerde daarna weer terug om haar school af te maken. In 1937 verbleef ze acht maanden als au-pair in Engeland, waar ze Engels leerde en haar licentie voor zweefvliegen behaalde. 

Na haar terugkeer in Duitsland volgde Cato een opleiding in boekhouding en werkte ze korte tijd in Bremen. In 1939 verhuisde ze naar Berlijn, waar haar vader een keramiekwerkplaats was begonnen. Omdat haar ouders ondertussen gescheiden waren, schreef ze haar moeder brieven. Daarin schreef ze over haar visie op het leven en hoe een persoon zich vast moet houden aan zijn idealen, niet moet jammeren en recht op zijn doel moet afgaan.  

Langzaam werd ze zich meer bewust van de gevolgen van het naziregime. Ze was namelijk getuige van anti-Joodse acties en hoorde geruchten over moorden op Joden in de getto’s. In 1940 moest ze in arbeidsdienst in Blaustein (tegenwoordig Siniec in Polen), waar ze door lichamelijke klachten uiteindelijk in de ziekenboeg belandde. Na haar ontslag uit dienst, in september 1940, keerde ze terug naar haar vader in Berlijn. Daar ontmoette ze het echtpaar Harro en Libertas Schulze-Boysen en werd ze betrokken bij hun verzetsnetwerk, die later door de Gestapo als ‘Rote Kapelle’ bekend kwam te staan. Cato hielp met onderduiken en het verspreiden van documenten om te kunnen reizen. Maar ook verspreidde ze vlugschriften en posters, waarin bericht werd over wat er werkelijk in het Oosten gebeurde en riep ze op tot verzet tegen het regime.  

Op 20 september 1942 werd zij, samen met haar vader, opgepakt door de Gestapo. In een grootschalig proces tegen ruim 130 verdachten werden tientallen doodvonnissen uitgesproken. Haar vader werd wegens gebrek aan bewijs vrijgelaten, maar Cato werd ter dood veroordeeld. Desondanks bleef Cato tot het einde helder en vastberaden. In brieven aan haar moeder uit de gevangenis schreef ze over haar verlangen om te leven: ‘Nur leben will ich, leben, leben!’ (Ik wil gewoon leven, leven, leven!) Ook wisselt ze nog stiekem briefjes uit met medegevangenen. In haar laatste brief aan haar moeder, nadat alle gratieverzoeken persoonlijk door Adolf Hitler waren afgewezen, schreef ze dat ze zich met haar lot had verzoend.   

Op 5 augustus 1943 werd Cato Bontjes van Beek door onthoofding ter dood gebracht. Een begrafenis kreeg ze niet. Haar lichaam werd afgestaan aan een universiteit. Minstens 57 leden van de ‘Rote Kapelle’ ondergingen hetzelfde lot.