1986 İzmir'de doğup büyüyen Duygu Akdeniz Celal Bayar Üniversitesi Türk Dili ve Edebiyatı bölümünden mezun olmuştur. Ancak modellik yaparak meslek hayatına atılmış ve sunuculuk ve moda yazarlığı yapmıştır.
Oyunculuk ve diksiyon eğitimi almıştır. Duygu Akdeniz Star TV’de yayınlanan Ufak Tefek Cinayetler dizisinde oyunculuk yapmıştır. Dizide Emlakçı Nihal karakterine hayat vermiştir.
Daha önce 2011 yılında İzmir Çetesi isimli dizide Tuğçe karakterini canlandıran oyuncu, dünyaca ünlü yıldız Julia Roberts’a benzerliği ilede dikkat çekmektedir. Duygu Katagan, en son Arka Sokaklar dizisinde Komiser Aslı karakterini canlandırmıştır.
Anne ve babası eğitimci olan oyuncu, Akdeniz Ajans’ın sahibi olan Uğurhan Akdeniz ile evlidir.