Beste tschechische Skiläuferin aller Zeiten. In ihrer Karriere gewann sie sechs olympische Medaillen. Dank ihrer Natürlichkeit und weil ihr gleich nach der Geburt ihrer Tochter wieder die Rückkehr in die Weltleite gelang, avancierte sie zum Liebling der Sportfans.
Ihre Fähigkeiten stellte sie bereits bei den Juniorenweltmeisterschaften im Jahr 1993 unter Beweis. In Harrachov gewann sie Gold und Bronze. Sie ist mehrfache tschechische Meisterin.
Im Jahre 1997 belegte sie bei der WM in Trondheim den 3. Platz im 15-km-Lauf. Zweimal gewann sie den Weltmeistertitel. In Oberstdorf und Sapporo lief sie über 10-km-Freistil als Erste über die Ziellinie.
Bei den Olympischen Spielen 1998 in Nagano landete sie im 5-km-Lauf auf dem 2. und im 10-km-Lauf auf dem 3. Platz. Von der Olympiade in Salt Lake City (2002) brachte sie eine Bronzemedaille (15-km-Freistil) mit nach Hause, aber wegen des Dopingvergehens der Russin Larissa Lazutinov wurde ihr nachträglich die Silbermedaille (15-km-Lauf ) zuerkannt, und zudem holte sie noch eine Bronzemedaille in der Kombination.
Bei den Winterspielen in Turin fügt sie ihrer Medaillensammlung zwei weitere Edelmetalle hinzu. Im Skiathlon sprang eine Silbermedaille heraus, und die heißersehnte Goldmedaille war ihr dann endlich über 30-km mit Massennestart vergönnt.
Kateřina Neumannová nahm auch an Sommerspielen teil. In Atlanta belegte sie in einem Mountainbike-Rennen immerhin den 18. Platz.
Im Jahr 2006 wurde sie zur Sportlerin des Jahres der Tschechischen Republik gekürt, es war dies das erste Mal nach 29-jähriger Pause, dass einer Frau diese Ehre zuteil wurde. Im März 2007 beendete sie ihre sportliche Karriere.