Catherine Ringer et Frédéric Chichin tombent amoureux au cours de l'année 1979. Ils font quelques concerts avec la danseuse argentine Marcia Moretto, qui décèdera des suites d'un cancer. Le duo se produit sur diverses scènes comme l'Usine Pali-Kao, lieu alternatif unique à Belleville, avec quelques reprises (David Bowie, The Velvet Underground...) et leurs premières compositions originales. Leur look est comme leur musique, original et décalé (anoraks fluo ou sacs en plastique "Félix Potin") et attire l'attention.
A noter que le nom de Rita Mitsouko est choisi pour rappeler leurs références musicales extrêmement variées : Rita se rapporte à la musique sud-américaine, et Mitsouko est un mot japonais signifiant "mystère" (et un parfum de Guerlain).
Arrivent enfin quelques singles, chez Virgin, suivis de l'album Rita Mitsouko dont sera extrait le tube de l'année 1985 : Marcia Baila (en hommage à Marcia Moretto). C'est le début du succès public, les tubes s'enchaînent : C'est comme ça, Andy, Les histoires d'A. Jean-Baptiste Mondino réalise leurs clips, Jean-Luc Godard réalise le film Soigne ta droite (1987) autour de l'enregistrement de l'album The no comprendo. Le groupe est à son sommet.
Le duo garde depuis 25 ans, sur disque comme sur scène, l'image d'un couple créatif et énergique, d'une grande originalité, qui ne se prend pas au sérieux et qui explore tous les courants musicaux, s'intéressant tour à tour au punk, au hip hop ou au jazz qu'ils réinventent sans complexes.

En aout 2006, Catherine Ringer annonce sur France Inter que le groupe a enregistré une chanson avec Serj Tankian, chanteur de System Of A Down.Ce dernier aurait posé pour condition qu'il n'en soit pas fait un single.
En septembre 2006 ils participent à la création du spectacle Les Noces de l'Enfant Roi, création de Alfredo Arias présentée à Versailles dans le cadre du festival Fêtes de nuit de Versailles.