Caitlin FitzGerald, 25 Ağustos 1983'te Camden, Maine'de doğdu. Camden, Maine'nin güneyindeki bir köy olan Rockport'tedir. FitzGerald, New York Üniversitesi'nin Tisch School of the Arts'tan mezun oldu ve burada oyunculuk eğitimi aldı. Üniversiteden sonra, tiyatro ve televizyonda rolleriyle kariyerine başladı. İlk önemli rolünü, Showtime'un "Masters of Sex" dizisinde Gini Timmins karakterini canlandırmasıyla elde etti. Bu rolüyle, 2014 yılında Saturn Ödülleri'nde En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında aday gösterildi.

FitzGerald, "Masters of Sex" dizisinin ardından daha fazla televizyon ve film projesiyle özdeşleşti. Bunlardan ilki, 2016 yılının başlarında ABC kanalında yayımlanan "Wicked City" dizisidir.