Prohlídka s průvodcem začíná v mohutném vstupním portálu, který je významnou paleontologickou a archeologickou lokalitou. Návštěvníci si vyslechnou poutavou pověst o pasačce Kateřince, která v blízkém okolí hledala svou ztracenou ovečku. Šedesát metrů dlouhou nízkou chodbou vede cesta do největší zpřístupněné jeskynní prostory v České republice - Hlavního dómu. Podzemní přírodní chrám, známý již odnepaměti, má vynikající akustiku a dodnes je  využíván k pěveckým a hudebním koncertům. Akustika dómu je návštěvníkům demonstrována  ukázkou tónů Verdiho Nabucca. Z Hlavního dómu vede několik chodeb a komínů. Mohutný Medvědí komín, komunikuje ne zcela prozkoumanými prostorami s povrchem a patří mezi nejvýznamnější paleontologické lokality v naší zemi. Byl zde učiněn hromadný nález koster jeskynních medvědů.

Z Hlavní dómu pokračují návštěvníci do částí nové Kateřinské jeskyně, na jejichž objevení se podílel roku 1909 sám prof. Karel Absolon. Již na začátku jsou návštěvníci ohromeni jednou z nejkrásnějších scenérií v Moravském krasu. Desítky dlouhých tenkých stalagmitů a stalagnátů jsou seskupeny v tzv. Bambusový lesík. Unikátní přírodní výtvor doplňují útvary nazvané „Bažant" „Dvě sovy" a „Ovečky pasačky Kateřinky". Na pravé straně od prohlídkové trasy upoutá mohutný kamenný zával nazvaný „Kalvárie" s několika dominantními stalagmity. Kolem „Minaretu" a „Malého bambusového lesíku" pokračuje prohlídka do další mohutné prostory nazývané „Dóm zkázy". Množství balvanů na dně svědčí o řícení stropu v dávných dobách, pravděpodobně v důsledku zemětřesení. Krápníková výzdoba je tu z velké části pohřbena pod sutí, jen podél stěn se zachovala. Na zřícených balvanech lze spatřit ojedinělé mladší stalagmity. Nejkrásnější z nich připomíná benátský svícen. Z dómu zkázy pokračují v několika výškových úrovních chodby do tzv. „Dantova pekla". Jedná se mohutnou puklinu pokračující ve směru k propasti Macocha vyplněnou zrádným a velmi nebezpečným závalem, přes který se dosud nikomu nepodařilo proniknout do dalších předpokládaných prostor, takže zůstavají nadále obestřeny tajemstvím, podobně jako řada dalších v nedalekém komplexu Amatérské jeskyně. . Při zpáteční cestě mohou turisté obdivovat barevně nasvětlený pozoruhodný útvar „Čarodějnice", který jeskyni proslavil.

Kateřinská jeskyně - smutná pověst o dívce Kateřince

Název jeskyně Kateřinská je spojen s pověstí, která se s různými obměnami vyprávěla v tomto kraji: 

Před dávnými časy bydlel v prosté chaloupce na pokraji lesa pastýř. Od jara do podzimu pásával ovce a když nemohl na pastvu sám, odcházela s ovečkami jeho půvabná dcerka Kateřina. Pastýř neměl ženu, a tak se Kateřina musela starat o domácnost i o otce. Dělala to ráda, protože svého otce nadevše milovala.

Jednoho dne musel pastýř odjet do města a dcera vyšla brzy ráno s ovečkami na pastvu. Zašla poněkud dále než obvykle. Když se zatáhla obloha a schylovalo se k bouři, Kateřina chtěla hnát ovce domů, ale byla příliš daleko, a proto se s nimi uchýlila do nedaleké jeskyně. Když bouře přešla, chystala se ovečky hnát domů, ale jedna jí chyběla. Dívence se zdálo, že slyší její zvoneček až z konce tmavé jeskyně a vydala se ji hledat. Nemohla však ovečku najít a nakonec ztratila i cestu ven. Bloudila až vysílením padla ve skalním výklenku a unavená usnula.

Ráno našli lidé v lese opuštěné stádo a začali pasačku hledat. Nakonec se šli podívat k jeskyni, volali a hledali dívenku, ale nikdo se jim už neozýval. Až posléze jeden z nich nalezl její mrtvé tělíčko v temném koutě jeskyně. A od té doby se jeskyni začalo říkat Kateřinská.