Екатерина Чудотворова окончила Государственный музыкально-педагогический институт имени М. М. Ипполитова-Иванова (2007, класс Нины Васильевой). Лауреат Международного конкурса вокалистов «Янтарный соловей» в Калининграде, дипломант Международного конкурса молодых артистов оперетты Оперетта Land в Москве. Победительница Московского международного конкурса исполнителей русского романса «Романсиада без границ-2014». 

С 2007 года – солистка Московского государственного академического театра оперетты. Исполняет роли в спектаклях «Марица» Кальмана, «Джейн Эйр» Кима Брейтбурга, «Золушка» Андрея Семёнова, «Летучая мышь» и «Цыганский барон» Штрауса, «Маугли» Владислава Сташинского, «Моя прекрасная леди» Фредерика Лоу, «Цезарь и Клеопатра» Александра Журбина, «Вольный ветер мечты» на музыку Исаака Дунаевского и других.

С 2013 года – приглашенная солистка Государственной академической симфонической капеллы России под управлением Валерия Полянского. Выступала в операх «Любовный напиток» Доницетти (Адина и Джаннетта), «Евгений Онегин» Чайковского (Татьяна), «Зори здесь тихие» Кирилла Молчанова (Соня Гурвич и Люда Ёлкина) и «Анна К» Журбина (Анна Вронская), опереттах «Фиалка Монмартра» Кальмана (Нинон), «Граф Люксембург» Легара (Джульетта) и «Летучая мышь» Штрауса (Розалинда), а также партии сопрано в Мессе до минор Моцарта и Восьмой симфонии Малера.