Ukończyła studia na Politechnice Wrocławskiej (Magister inżynierii chemicznej) oraz studia MBA na Uniwersytecie
w Calgary. Przez 10 lat pracowała dla Dow Chemical na różnych stanowiskach w Warszawie i Londynie, a karierę
w BASF rozpoczęła w 2005 roku jako Kierownik Sprzedaży na Europę Północną, w Wielkiej Brytanii.

Następnie pełniła funkcje komercyjne w Ludwigshafen,
w Niemczech  (2006-2007) oraz w Warszawie, gdzie objęła stanowisko  Dyrektora Handlowego EUC i Rosji (2008-2012).

W latach 2013-2017 została oddelegowana do Barcelony, gdzie pełniła rolę Vice President, Sales & Regional Market Development Iberia. Lata 2017-18 spędziła we  Wiedniu jako Head of Controlling and Projects na Europę Centralną.

Po powrocie do Polski w maju 2018 roku Katarzyna Byczkowska objęła stanowisko Dyrektor Zarządzającej BASF Polska, spółki, która jest wśród największych oddziałów koncernu BASF w Europie. Obecnie BASF Polska to ponad 800 pracowników i ponad 1,15 miliarda EUR obrotu (2024).

Od 2023 roku Katarzyna Byczkowska pełni funkcję Prezesa Polsko-Niemieckiej Izby Przemysłowo-Handlowej (AHK Polska).