Leur véritable succès auprès du grand public démarre avec C'est comme ça de l'album The no comprendo (1986). A son tour Marcia baila tiré de leur album éponyme, sur lequel ils jouent tous les 2 tous les instruments, fait des Rita Mitsouko de vraies stars.
Après plusieurs années de relatif silence, pendant lesquels leurs fans ont quand même pu se consoler avec un album acoustique (1996), les Rita Mitsouko reviennent en force, égaux à eux-mêmes et sans avoir pris une ride, avec un album intitulé Cool Frénésie (2000). En 2002, ils sortent La Femme Trombone. Moins excentrique que par le passé, ils s'inspirent du trip-hop qu'ils mélangent à leur sauce pop-rock .
La voix de Catherine si particulière y est très présente et, pour ses fans, elle est aussi en 2002-2003 l'actrice principale de la Comédie Musicale Concha Bonita d'Alfredo Arias.
Dès la fin de l’année 2005, les Rita Mitsouko se remettent à la composition. Très rapidement un album prend forme. L’idée de départ est de faire un album pour l’international. Catherine part à Londres pour travailler avec le parolier Barry Reynolds, et ainsi la plupart des chansons sont d’abord écrites en anglais. Ce sont donc deux albums qui verront le jour en 2007 : Variety en anglais et Variéty en français. Ce dernier est Disque de Platine et donc vendu à plus de 200 000 exemplaires en France, score jamais atteint par les Rita Mitsouko depuis l'album Marc & Robert.
Fred Chichin, le guitariste du duo est malheureusement décédé le mercredi 28 novembre 2007 à l'âge de 53 ans, des suites d'un cancer fulgurant. Il a été inhumé le jeudi 6 décembre 2007 au cimetière Montmartre à Paris.
