Родилась 24 января в 1978 года в Москве.

По признанию актрисы, всё детство её проходило в коллективе: ясли, детский сад, школа, пионер-лагеря. Именно с них началась любовь Екатерины к актёрской игре, проявившаяся впоследствии. Однажды Катя вместе с подружками из класса поехала поступать на подготовительные курсы во ВГИК. И, как оказалось, они не прошли, а будущую актрису приняли. Окружающие только смеялись над Климовой, ведь та часто бросала кружки: фигурное катание, лёгкая атлетика, кружки кройки и шитья, вязание.

Однако, она поступила в Щепкинское театральное училище при Малом театре (актёрский факультет, мастерская Н.Н.Афонина). И в 1999 году закончила его с красным дипломом.

По окончании училища Б.А.Морозов пригласил Екатерину на роль Дездемоны в Театр Российской армии (за эту роль получила премию «Хрустальная роза Виктора Розова» в категории «Актёры до 30-ти лет»). С тех пор работает там по сей день.

После Щепкинского училища пробовала себя в качестве преподавателя уроков сценической речи и мастерства актёра в Детском модельном агентстве. По её признанию, для неё это был хороший опыт, ведь дети — это те же зрители, для них также важна искренность.

Екатерина Климова одарена многими талантами: умеет водить машину, занимается верховой ездой, танцует, поет, фехтует. Изучала французский и английский языки. Работала в рекламе на радио и телевиденье. Пела в мюзикле "Бюро счастья", т/с "Игры в подкидного", "Бедная Настя" (романс "О, если б грусть моя...")

Параллельно работала в Театральной компании С.Виноградова, участвует в театральных проектах П.А.Штейна, играет в антрепризе.