Son avocat Dominic Bouchard a mis moins d'un mois pour rédiger un avis d'appel après le verdict unanime rendu le 24 octobre par un jury de 11 personnes.

La défense invoque sept points de désaccord avec le juge Jean-Claude Beaulieu de la Cour supérieure qui avait présidé le procès et donné aux jurés les directives en droit.  L'avocat de la défense lui reproche d'avoir induit le jury en erreur avec des directives erronées en droit et un exposé des faits qui ne retenait que les éléments incriminants sans offrir en contrepartie les éléments explicatifs et atténuants de la défense.

Dans l'avis déposé au greffe de la Cour d'appel à Québec, la défense allègue que le juge Beaulieu aurait erré en droit en permettant à l'avocat de la Direction des poursuites criminelles et pénales Laurent Bouchard de contre-interroger la psychiatre de la défense, la Dre Marie-Frédérique Allard de Shawinigan sur des éléments qualifiés de non fiables dans les dossiers médicaux antérieurs de Cathie Gauthier.

Elle lui reproche aussi d'avoir permis aux médias au début du délibéré du jury de diffuser des informations sur une tentative de suicide de l'accusée le 28 mai alors qu'elle était confiée à la Maison Marie-Fitzbach en attente de procès. La diffusion de cette information, selon Me Bouchard, aurait créé un potentiel tangible de contamination du jury.