Mattila opiskeli yksinlaulua Sibelius-Akatemiassa Liisa Linko-Malmionn johdolla ja myöhemmin Lontoossa Vera Rózsa johdolla. Maailmanlaajuisesti tunnettu hänestä tuli vuonna 1983, jolloin hän voitti Cardiffissa BBC:n Singer of the World -laulukilpailun. Sitä ennen hän oli voittanut Lappeenrannan laulukilpailun vuonna 1981.
Mattila nousi oopperamaailman huipulle 1990-luvulla. Solistina hän on laulanut New Yorkinin, Boston, Los Angelesin, Lontoonn, Berliini ja Wienin filharmonikkojen, Milanonn La Scala orkesterin, BBC:n sinfoniaorkesterin, Ranskann eri orkestereiden ja Ruotsi radion sinfoniaorkesterin kanssa.
Mattila on voittanut Grammy-palkinnon parhaasta oopperalevytyksestä kahdesti, vuosina 1998 ja 2004. Lisäksi hänet on palkittu Ranskan korkeimmalla kulttuurikunniamerkillä ja Pro Finlandia -mitalilla 2001.
Mattila on myydyin klassisen musiikin suomalaistaiteilija. Hänen levytyksistään kahta on myyty kultalevyn verran ja kolmea platinalevyn.
Vuodesta 2000 laulajille on vuosittain myönnetty Karita Mattilan nimeä kantava palkinto.
Rooleja
- Floria Tosca (Tosca)
- Salome
- Arabella
- Leonore (Fidelio)
- Manon Lescaut
- Elizabeth (Don Carlos)
- Amelia (Naamiohuvit)
- Amelia (Simon Boccanegra)
- Desdemona (Otello)
- Jenufa
- Katja Kabanová
- Elsa (Lohengrin)
- Eva (Nürnbergin mestarilaulajat)
- Sieglinde (Valkyyria)
- Chrysothemis (Elektra)
- Lisa (Patarouva)
- Tatjana (Jevgeni Onegin)
- Kreivitär (Figaron häät)
- Fiordiligi (Così fan tutte)
- Donna Elvira (Don Giovanni)
- Donna Anna (Don Giovanni)
- Pamina (Taikahuilu)
- Ilia (Idomeneo)
- Emma (Fierrabras)
- Agathe (Der Freischütz)
- Hanna Glawari (Iloinen Leski)
- Rosalinde (Lepakko)
- Musetta (La Bohème)
Levytyksiä
- Arias & Scenes (Erato)
- German Romantic Arias (Erato)
- Strauss: Orchestral Songs; Vier letzte Lieder (DG)
- Strauss: Orchestral Lieder (Sony)
- Strauss: Hölderlin Lieder (Sony)
- Excellence - The Artistry of Karita Mattila (Ondine)
- Sibelius Songs (Ondine)
- Grieg and Sibelius Songs (Erato)
- Opera arias (Philips)
- Marriner: Lollipops (Philips)
- Karita Live! (Ondine)
- From the Heart of Finland (Ondine)
- Wild Rose (Ondine)
- Modern Portrait (Finlandia)
- Lauluja merelle (Ondine)
- Best of Evergreens (Ondine)
- Karita's Christmas (Ondine)
- Don Carlos (EMI, DVD)
- Die Meistersinger (DG DVD, Decca)
- Fidelio (DG DVD)
- Simon Boccanegra (TDK DVD)
- Jenufa (Erato)
- Le nozze di Figaro (Sony)
- Così fan tutte (Philips)
- Don Giovanni (Philips)
- Fierrabras (DG)
- Der Freischütz (Philips)
- Schumann: Scenes from Goethe's Faust (Sony)
- Šostakovitš: 14. sinfonia (EMI; 2006)
- Schönberg: Gurrelieder (EMI)
- Mozart: Requiem (DG, DVD)
- Beethoven: 9. sinfonia (DG, DVD)
- Sibelius: Kullervo (BIS)
- Mendelssohn: 2. sinfonia (DG)
- Bernstein: 3. sinfonia (Erato)