Theo học ngành phim ảnh tại Đại học UC Irvine (California - Mỹ), Kathy Uyên từng tham gia nhiều bộ phim truyền hình (How I Met Your Mother...) cũng như điện ảnh tại Hollywood. Ngoài diễn xuất, cô còn từng là một MC duyên dáng của chương trình Vietnamese American Xposure (VAX). Nhưng sau nhiều năm ở Hollywood cô đã nhận ra một điều, muốn được chú ý ở Hollywood trước tiên cần phải tạo dựng tên tuổi ở quê nhà và Việt Nam chính là nơi cô phải trở về.
Trở về Việt Nam, bộ phim đầu tay của cô nơi quê nhà, Chuyện Tình Xa Xứ, cũng là bộ phim đã tạo nên danh tiếng của đạo diễn Victor Vũ. Liên tiếp sau đó, cô nhận lời tham gia 2 bộ phim Để Mai Tính và Âm Mưu Giày Gót Nhọn của 2 đạo diễn tên tuổi là Charlie Nguyễn mà Hàm Trần. Cả 2 bộ phim thành công lớn về doanh thu. Đặc biệt vai diễn trong Âm Mưu Giày Gót Nhọn đã mang về cho cô giải nữ diễn viên chính xuất sắc nhất Cánh Điều Vàng 2013.
Vậy nên đây là lần thứ 4 Kathy Uyên tham gia vào một bộ phim điện ảnh Việt Nam nhưng lại là lầu đầu tiên tham gia vào một phim hài Tết. Vào vai Mỹ, cô gái đứng đầu nhóm Ba Cô Nàng, đối với Kathy Uyên tưởng dễ dàng nhưng lại khó khăn. Dễ dàng vì Mỹ đi du học từ nhỏ, có suy nghĩ và cách sống khá thoải mái tương tự Kathy. Nhưng lại khó với Kathy Uyên bởi vì Mỹ là cô gái có cá tính mạnh, thích phiêu lưu mạo hiểm và hành động thay lời nói.
Chia sẻ về nhân vật Mỹ, cô cho biết: "Kathy đã chờ đợi nhân vật này từ lâu, một vai diễn càng khác với con người của mình càng tốt. Kathy cũng không ngại đóng vai xấu xí, tính tình dữ dằn hoặc hài hước. Mỹ là một cô gái với tính tình phóng khóang lại mạnh mẽ, thông minh và hành động dứt khoát. Đây là nhân tố chính dẫn dắt cả nhóm Ba Cô Nàng trải qua bao cuộc phiêu lưu thập tử nhất sinh tại vùng đất Cù lao Chàm-Hội An.""
Hiện tại, bộ phim hài hành trình Chuyện Ba Cô Nàng đang quay những khung hình cuối cùng tại Hội An.