Екатерина Климова родилась 24 января 1978 года в Москве. Окончила Театральное училище им. Щепкина в 1999 году с красным дипломом. За свою карьеру снялась более чем в 50 проектах, наиболее известные роли — Наталья Репнина в сериале «Бедная Настя» (2003–2004) и Нина в фильме «Мы из будущего» (2008). Среди других заметных работ — «По законам военного времени» (2016–2025), «Однажды в Ростове» (2012) и «Матч» (2012). В 2000 году получила награду «Хрустальная роза».
Екатерина была замужем трижды и имеет четверых детей: дочь Елизавету (2002), сыновей Матвея (2006) и Корнея (2008), а также дочь Беллу (2015). Имеет цыганские корни. Ведёт активные аккаунты в Instagram, Telegram, VK, OK и YouTube, где делится творческими проектами.