Zenetörténész és fortepianista a budapesti Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskola (ma Egyetem) zenetudományi tanszakán szerezte meg diplomáját 1969-ben. 1973 óta ezen intézmény oktatója, jelenleg tanszékvezető professzora. Az elmúlt három évtizedben tanított zeneelméletet, kamarazenét, generálbasszust; vezetett 18. századi billentyűs zenéről és hangszerekről szóló speciális kollégiumokat; az utóbbi években doktori szemináriumokat is tart a doktori program keretében. Tagja az intézmény Doktori Tanácsának és az MTA Zenetudományi Bizottságának.

1980-tól 1983-ig doktori tanulmányokat, és ezzel párhuzamosan fortepiano-stúdiumokat folytatott a Cornell Universityn (Ithaca, USA), James Webster, Neal Zaslaw és Malcolm Bilson professzorok irányításával. Az elnyert PhD fokozatot 1985-ben védte meg ugyanott. További tudományos munkája eredményeként 1998-ban kapta meg a Magyar Tudományos Akadémia Doktora címet. Komlós Katalin a fortepiano-játék specialistájaként 20 év óta koncertezik itthon és külföldön. Hangversenyei a klasszikus repertoár különböző műfajaiból válogatnak (szóló- és kamaraművek, concertók, dalok és egyéb vokális művek); állandó partnere, Zádori Mária mellett fellépett többek között Malcolm Bilson, Vashegyi György és az Orfeo Zenekar, Spányi Miklós, Korondi Anna társaságában. Koncerteket, kurzusokat és előadásokat adott Magyarországon kívül Ausztriában, Svájcban, Németországban, Angliában, Írországban, és az Amerikai Egyesült Államokban. 1995-ben Erkel-díjjal, 1997-ben D. J. Grout Memorial Prize-zal (USA) tüntették ki. Komlós Katalin a Soproni Régi Zenei Napok állandó vendége, szerkesztőbizottságának alapító tagja. Fortepianos and Their Music című könyve 1995-ben jelent meg az Oxford University Press kiadásában.