Екатерина Виноградова родилась в 1991 году в Нижнем Новгороде, где её мама, актриса, работала в Нижегородском театре драмы имени М. Горького. В Москву её семья перебралась, когда Екатерине было 7 лет. А спустя 5 лет Екатерина впервые снялась в своём первом фильме с рабочим названием «Рыба в воде».
Екатерина год проучилась в Школе Телевидения на Шаболовке по специальности телерадиоведущая, затем была принята в актёрско-режиссёрскую мастерскую Владимира Меньшова и Веры Алентовой во ВГИКе. После окончания института Екатерина прошла прослушивание в Литературную дирекцию Московской филармонии. И под руководством артистки-чтицы, заслуженной артистки России Александры Ислентьевой подготовила две чтецкие программы. Одна – по северным сказам Бориса Шергина для школьников средних классов. В программу вошли две его сказки: «Волшебное кольцо» и «Пронька Грязной». Вторая композиция – по повести Бориса Лавренёва «Сорок первый». Сложная по изложению и трагическая по содержанию программа, с которой актриса блестяще справилась. Обе программы пользуются неизменным успехом в школах Москвы. В последующие годы Екатерина посещала с литературными концертами свой родной город – Нижний Новгород. Также артистка выступала в абонементных концертах Московской филармонии в Музыкальном колледже им. Гнесиных. Тогда в программу вошли сказки «Спящая красавица» Шарля Перро с музыкой П. Чайковского и «Петя и волк» С. Прокофьева. Как драматическая актриса Екатерина два года проработала в драматическом театре им. А. С. Пушкина; сыграла на сцене «Гоголь-центра» в спектакле В. Панкова «Двор»; играет главные роли в двух антрепризах: «Московские каникулы» и «Счастье».
В её фильмографии две главные роли в полнометражных фильмах. Это фильм китайско-русского производства «Застывший ангел» (The ice Beauty) и «Нашла коса на камень» (режиссёр – выпускница немецкой киношколы Анна Крайс).