Академик Катарџиев е роден на 6 јануари 1926 г. во с. Плоски, околија Сандански, во Бугарија. Основно образование завршил во родното село, а средно во Св. Врач, денес Сандански. Во 1946 г. за потребите на културната автономија на пиринскиот дел на Македонија, е испратен на студии во Скопје каде се запишал на Катедрата за историја на Филозофскиот факултет. Во учебната 1948/49 г. своите студии ги продолжил на Универзитетот во Загреб каде го посетувал и курсот по старословенска филологија кај професорот Владимир Мошин. Поради случувањата поврзани со Резолуцијата на Информбирото од јуни 1948 година бил принуден да се врати во Скопје каде ги продожил своите студии. Дипломирал на Филозофскиот факултет во 1951 година, а во учебната 1951/52 бил професор во гимназијата „Јосип Броз Тито“.
Во 1953 година се вработил како асистент во Институтот за национална историја. Докторирал во 1959 година на тема „Серската област (1780 – 1878 година Економски, политички и културен преглед)“. Во Институтот работел во периодот од 1953 година до 1967 година каде бил избран во сите соодветни научни звања. Во 1961/62 г. како стипендист на француската влада престојувал во Париз каде посетувал предавања на Сорбона и работел во Архивот на Министерството за надворешни работи на Франција. Од 1967 до пензионирањето во 1987 г. бил член на Извршниот совет на СРМ (1967-1969), пратеник во Соборот на народите на Собранието на СФРЈ (1969-1974), директор на Народната и универзитетската библиотека „Св. Климент Охридски“ (1973-1978), советник во Извршниот совет на СРМ (1978-1987), претседател на Матицата на иселениците на Македонија (1987-1992) и др.
Член е на редакцијата на тритомната Историја на македонскиот народ (1969 година) и автор на втората книга, член на редакцијата и автор на кратката верзија на Историјата на македонскиот народ (1976 година) објавена и на неколку странски јазици, член на редакцијата на петтомната историја на македонскиот народ и автор на четвртиот том. За заслугите во областа на историските науки добитник е на наградите „11 Октомври“ (1968 година), „11 Октомври“ за животно дело (1988 година), „13 Ноември“ (1978 година), „Гоце Делчев“ за колетивен труд (1985 година), „Гоце Делчев“ за самостоен труд (1987 година) и на одликувања – Орден на трудот со златен венец, Орден на трудот со црвено знаме и Орден заслуги за народ со златна ѕвезда.
За редовен член на Македонската академија на науките и уметностите е избран на 27 мај 2003 година.