Актриса театра и кино. Заслуженная артистка РСФСР (1981). Вдова актёра Анатолия Папанова. Окончила ГИТИС, где и познакомилась со своим будущим мужем. С 1946 г. работала в Русском драматическом театре в Клайпеде (Литовская ССР). В 1950-2014 г. - актриса Московского академического театра сатиры. В кино снималась с 1966 г., главным образом в фильмах-спектаклях своего театра:
"Лабиринт (1966) - жена судьи;
"Маленькие комедии большого дома" (1974, сюжет № 1 «Смотровой ордер») - Серафима Ивановна Иванова;
"У времени в плену" (1978) - мать скитальца;
"Гнездо глухаря (1987) - жена Судакова; и др. В 2000-е годы играла возрастные роли, снялась в фильмах:
"Подари мне жизнь" (2003) - бабушка Ольги;
"Время собирать камни" (2005) - жена академика;
"Неотложка-2" (2005, серия № 6 "Мумия") — бабушка;
"Любовь как любовь" (2006-2007) - Кузминична;
"Сделано в СССР" (2011) - баба Катя; и др.
Скончалась Н.Ю. Каратаева 10 октября 2019 года, похоронена в Москве на Новодевичьем кладбище (10 уч. 4 ряд), рядом с
Анатолием Папановым.