Trasferitosi a Roma Fabrizio Cattani si avvicina al mondo del cinema realizzando due cortometraggi (da lui autoprodotti), L'abito - finalista ai Globi d'Oro 1998 - e Mattina, premio della critica a Europa Cinema - Viareggio e il mediometraggio Vicino nel cuore, oltre ad alcuni spot pubblicitari e videoclip. Nel 2000 realizza il suo primo lungometraggio, Quelle piccole cose, in co-produzione con gli attori e i tecnici, un film che è costato soltanto 10mila euro e non è mai stato distribuito.
Nel 2005 è autore e regista del lungometraggio Il rabdomante, uscito sette anni dopo e vincitore di venti riconoscimenti in diversi festival cinematografici. Nel 2011 è autore e regista del lungometraggio Maternity Blues, tratto dal testo teatrale From Medea di Grazia Verasani. Nel 2010 gli è stato riconosciuto il Premio Tonino Guerra per la miglior sceneggiatura al Bif&st di Bari per Maternity Blues, il Globo d'Oro della Stampa Estera come "film da non dimenticare". Il film in totale ha vinto 15 premi in vari festival, tra cui due di notevole importanza assegnati ad Andrea Osvart, Il Nastro d'Argento dei Critici Cinematografici e l'European Golden Globe.
2011 Premio Premio Lina Mangiacapre - Menzione speciale per Maternity Blues
2011 Regia, Sceneggiatura
2007 Regia, Sceneggiatura, Soggetto