Екатерина Павловна Астахова родилась 24 апреля 1986 года в Московской области, в городе Железнодорожный. С юных лет посещала музыкальную школу, играла в любительских спектаклях. После окончания школы Екатерина поступила в РАТИ (ГИТИС).
Екатерина дебютировала на экранах, будучи студенткой старших курсов. В 2007 году она появилась в телесериале «Короли игры», сыграв эпизодическую роль девушки Светки.
После выпускного в вузе, в 2008 году, Екатерины дебютировала на столичной сцене, а именно на малой сцене московского театре «На Таганке», сыграв Наденьку Соколову в спектакле «Сказка о потерянном времени».
Следом на экранах актриса появилась во второплановых ролях – в сериале «Одна ночь любви» (2008) она исполнила роль фрейлины Натали, а в проекте «Срочно в номер 2» девушку Марину. Начало карьеры Екатерины трудно назвать удачным. Сама актриса признается: «Был безнадежный и тяжелый период безработицы. У меня диплом актрисы мюзикла, но никто никуда не звал. Пробовала себя в одном театре – вообще выгнали, мол, не оправдала… А как только я умиротворилась и переключилась на простые и повседневные вещи, сразу появились предложения… Теперь у меня такой девиз: «Пусть тебе пятьдесят раз скажут «До свидания» – на пятьдесят первый все равно услышишь «Здравствуйте».
Так и случилось. В 2009-ом году Астахова воплотила образ невесты главного героя музыканта Миши в популярном телепроекте «Всегда говори «всегда» 5». Роль в этом рейтинговом сериале принесла ей массовую популярность по всей стране среди телевизионного зрителя.
Астахова закрепила успех следующей работа в не менее известном проекте – «Ранетки» (2008 – 2010). Екатерина присоединилась к этому молодежному сериалу и воплотила образ учительницы химии Софии Сергеевны Денисовой.
Астахова начала активно работать на телевидении, появляясь во многих известных сериалах. Сыграла Викторию, девушку героя, в сериале «Как я встретил вашу маму» (2010 – 2011), и дочь главных героев в проекте «Русский шоколад» (2010).
В сериале «Институт благородных девиц» (2010) 24-летняя Екатерина Астахова впервые исполнила главную роль – Таты, милой барышни Татьяны Зотовой. В том же году актриса сыграла в полнометражной комедии – фильме Богдана Дробязко «Суперменеджер, или Мотыга судьбы» (2010). Екатерина исполнила роль девушки Даши – богатой девушки, объект интереса главного героя.
Еще большую известность ей принесла роль радистки Кати в сериале Виталия Воробьева «Баллада о бомбере» (2011). Эта военная драма повествует о Второй мировой войне, когда на территории, оккупированной немцами, разбивается советский самолет, но летевшие в нем на задание летчик Гривцов и его возлюбленная радистка Катя чудом спасаются. Героиня Астаховой – Катя – старается найти путь домой.
В 2013-ом году 27-летняя актриса снялась главной роли в украинском мини-сериале «Птица в клетке». Екатерина сыграла сироту Стешу Тернову, которая живет с чувством вины за смерть родителей. В сериале героиня Астаховой проходит тернистый путь к счастью – переживает брак с нелюбимым мужчиной, разлуку с собственным сыном, борьбу за жизнь второго ребенка, побег из «золотой клетки», поиски дорогостоящей иконы. Астахова на протяжении ленты показывает превращение робкой и милой девушки в сильную и уверенную в себе женщину, которая все-таки находит любовь и счастье.
Екатерину также можно увидеть в музыкальных клипах – например, в видео группы «Бумбокс».
