Erstmals bei einer internationalen Meisterschaft, trat Cátia Azevedo bei den Junioreneuropameisterschaften 2013 in Rieti an und erreichte dort den fünften Platz. 2014 qualifizierte sie sich für die Europameisterschaften in Zürich, bei denen sie im Einzelbewerb und mit der portugiesischen 4-mal-400-Meter-Staffel in der Vorrunde ausschied. 2015 nahm sie an den U23-Europameisterschaften in Tallinn teil und schied dort ebenfalls im Vorlauf aus. 2016 erreichte sie über 400 Meter das Halbfinale der Europameisterschaften in Amsterdam und schied mt der Staffel in der Vorrunde aus. Zudem nahm sie an den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro teil, bei denen sie bereits in der Vorrunde ausschied. 2017 qualifizierte sie sich für die Weltmeisterschaften in London, schied dort aber ebenfalls im Vorlauf aus. Wenige Wochen später erfolgte die Teilnahme an den Weltstudentenspielen in Taipeh bei denen sie den fünften Platz belegte.