Katrine Fruelund commence sa carrière dans le club danois de Vorup FB puis de Randers HK avant de rejoindre le Viborg HK, équipe de haut de tableau où elle passe six saisons entre 1999 et 2005. Elle y remporte quatre championnats du Danemark et une coupe EHF.
Après une saison, elle fait son retour au Danemark au Randers HK. Elle y soulève une deuxième coupe EHF et termine une nouvelle fois championne du Danemark. En 2012, elle met une première fois un terme à sa carrière[2]. Elle donne naissance à une fille en février 2013 puis annonce son retour au Randers HK en juillet[3]. À l'issue de la saison 2013-2014, elle prend définitivement sa retraite sportive et devient co-entraîneur du Randers HK[4].
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