พระเจ้าเอนริเกที่ 3 ได้สิ้นพระชนม์ในปี ค.ศ. 1406 พินัยกรรมของพระองค์ระบุให้แคทเธอรีน พระมเหสีม่าย กับอินฟันเตเฟร์นันโด พระอนุชาทำหน้าที่เป็นผู้สำเร็จราชการแผ่นดินร่วมกันในช่วงที่พระเจ้าฆวนที่ 2 พระโอรสวัย 2 พรรษายังอยู่ในวัยเยาว์ สิทธิ์ในการดูแลกษัตริย์น้อยตกเป็นของขุนนางสองคนคือดิเอโก โลเปซ เด ซุญญิกา และฆวน เฟร์นันเดซ เด บาลัสโก ทว่าแคทเธอรีนไม่ต้องการปล่อยให้พระโอรสตกอยู่ในการดูแลของทั้งสอง จึงได้เตรียมการตั้งรับอยู่ที่ปราสาทอัลกาซาร์แห่งเซโกเบีย อินฟันเตเฟร์นันโดได้ช่วยเจรจาเพื่อให้แคทเธอรีนได้สิทธิ์ในการดูแลพระเจ้าฆวน

ความคิดเห็นที่ต่างกันของผู้สำเร็จราชการแผ่นดินทั้งสองส่งผลให้เกิดการแบ่งอาณาเขตกันปกครอง ต่อมาเมื่อพระเจ้ามาร์ตินที่ 1 แห่งอารากอน พระมาตุลาของอินฟันเตเฟร์นันโดสิ้นพระชนม์โดยไร้ซึ่งทายาท พระองค์ได้สืบทอดบัลลังก์อารากอนในปี ค.ศ. 1412 แม้จะยังคงทำหน้าที่เป็นผู้สำเร็จราชการแผ่นดินร่วมในกัสติยาให้พระภาติยะน้อยต่อไป เมื่อสิ้นพระชนม์ในปี ค.ศ. 1416 แคทเธอรีนได้ขึ้นเป็นผู้สำเร็จราชการแผ่นดินแต่เพียงผู้เดียว

แคทเธอรีนได้พัฒนาความสัมพันธ์กับอังกฤษที่อยู่ภายใต้การปกครองของพระเจ้าเฮนรีที่ 4 พระเชษฐาต่างมารดาของพระองค์มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1399 พระองค์กับพระเจ้าเฮนรีได้ส่งเสริมการค้าระหว่างกัสติยากับอังกฤษ สายสัมพันธ์กับโปรตุเกสที่ฟิลิปปา พระเชษฐภคินีต่างมารดาของพระองค์เป็นราชินีอยู่ก็พัฒนาขึ้นเช่นกัน พระองค์ยังมีส่วนช่วยในการยุติความขัดแย้งทางตะวันตกด้วยการยอมรับในดำรงตำแหน่งของสมเด็จพระสันตะปาปามาร์ตินที่ 5

การสิ้นพระชนม์ของพระเจ้าเฟร์นันโดทำให้อำนาจของแคทเธอรีนลดน้อยถอยลงเมื่อศัตรูของพระเจ้าเฟร์นันโดไม่ต้องการการสนับสนุนของพระองค์อีกต่อไป พระองค์สละสิทธิ์ในการดูแลกษัตริย์ผู้เป็นพระโอรสหลังประสบอาการเส้นเลือดในสมองตีบ