23 Eylül 1990’da İstanbul’da dünyaya gelen Çağatay Ulusoy, lisans eğitimine İstanbul Üniversitesi’nde ve Orman Fakültesi’nin Sulama Sistemleri bölümünde başladı. 2010 yılında Best Model of the World seçilmesiyle modellik kariyeri başlamış oldu. Oyunculukla ise usta oyuncu Ayla Algan’dan aldığı eğitimle tanıştı. Rol aldığı ilk televizyon dizisi, 2011 yılında ekranlara gelen Adını Feriha Koydum oldu. Burada oyunculuk kariyerine doğrudan başrol koltuğunda başlayan Ulusoy, dizide canlandırdığı Emir Sarrafoğlu karakteriyle ülke çapında bir üne kavuştu. Hatta bu dizi daha sonra Orta Doğu ülkelerine de satıldı ve Ulusoy’un ünü günden güne katlanarak arttı. Adını Feriha Koydum hâlen devam ederken, başarılı oyuncuyu ilk kez beyazperdede de gördük. Anadolu Kartalları adlı filmde de rol aldı ve bu film 1 milyon kişiyi aşkın bir gişe başarısı elde etti. 2015 yılında vizyona giren Delibal da izleyicilerden tam not almayı başardı.
Adını Feriha Koydum’un ardından bu dizinin spin-off’u sayılabilecek Emir’in Yolu dizisinin başrol koltuğuna oturan Ulusoy, dizi 13 bölüm sonunda yayından kaldırılınca yaklaşık bir sene boyunca ekranlarda boy göstermedi. Ancak 2013 yılında bu kez de ABD yapımı The O.C dizisinden uyarlanan Medcezir dizisinin başrol koltuğunu Serenay Sarıkaya ile paylaştı. Bir gençlik dizisi olan Medcezir, en az Adını Feriha Koydum kadar sevildi. Ulusoy başrol oyuncusu unvanını 2016 yılında başlayan ve Köstebek adlı sinema filminden uyarlanan İçerde adlı televizyon dizisinde de taşıdı. 2018 yılında internet dizilerinde de rol almaya başladı. İlk olarak Hakan: Muhafız’da, daha sonra da Yeşilçam’da başrol oyunculuğunu üstlendi. 2021 yılında Kağıttan Hayatlar adlı Netflix filminde de boy gösteren başarılı oyuncunun 2022’de Birdie adlı kısa filmin yönetmen ve senarist koltuğunda oturması bekleniyor.