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Soprano d'origine bolonaise ou florentine.
En 1732, Fumagalli chante à Bologne La Fede ne' tradimenti de Schiassi. En 1734-35, la soprano débute comme seconda donna à Naples dans Adriano in Siria de Pergolesi, avec la Turcotti, le ténor Tolve, et le grand Caffarelli. Elle chante aussi les musiques de Mancini, Leo et Sarro. On l'entend ensuite à Pise dans Porpora, comme première chanteuse avec la contralto Elmi et les Baratti.
La Fumagalli se trouve très souvent à Venise ; elle fait partie de la troupe de Vivaldi en 1738-39 et chante notamment Feraspe avec Zaghini, et probablement un pasticcio sur Siroe, à Ancône. Demeurée à Venise la saison suivante, elle accompagne Raaff lors de ses tout débuts, et chante notamment Hasse et Pescetti avec Amorevoli. On l'entend à Padoue en 1743 avec Carestini. Elle est prima donna au San Giovanni Grisostomo en 1743-44, dans Artaserse de Terradellas avec Rocchetti et le ténor Del Rosso, et d'autres œuvres signées Porpora, Gluck, Chiarini et Bernasconi. On l'entend aussi à Padoue avec Basteriis et Marianino. Deux ans plus tard, on la retrouve à Livourne avec Pinacci. En 1747, elle est à Lucques avec le soprano Elisi et le ténor Carlani, et l'année suivante à Gênes avec Caffarelli et Cornaggia.

Caterina Fumagalli intègre la troupe italienne ambulante de Locatelli en 1750, avec Canini et Maria Masi, et paraît à Prague (dans le pasticcio Il Ciro riconosciuto) et Munich en 1751. Elle est de retour en Italie en 1753, après un nouveau séjour dans la capitale tchèque pour créer la protagoniste d'Issipile de Gluck, avec encore le ténor Canini.
On l'entend ensuite à Venise un Eroe cinese. Il semble qu'elle poursuive sa carrière jusqu'aux années 1760.

En 1740, l'impresario florentin Albizzi la cite dans une lettre détaillant les chanteuses dignes d'être engagées : Fumagalli est évoquée, comme l'Aschieri, comme seconda donna capable de chanter les premiers rôles.
De tessiture assez centrale et assimilable à un soprano grave ou mezzo-soprano, la Fumagalli appréciait le chant tragique, vigoureux, capable d'agilité. Malgré la remarque d'Albizzi, c'est essentiellement dans les premiers rôles qu'elle mène sa carrière, après ses débuts.