Екатерина Никитина родилась 18 июля 1977 года в Москве. Она росла в творческой обстановке, в семье кинематографистов (актрисы и режиссера), поэтому ее будущая профессия была практически предопределена с раннего детства. Впоследствии родители всячески поддерживали дочь в ее карьерных начинаниях. Никитина посещала спецшколу с углубленным изучением иностранных языков, а в одиннадцатом классе подала документы во Всероссийский государственный университет кинематографии имени С. А. Герасимова. Вступительные экзамены девушка преодолела без особых затруднений, и помощь родителей на сей раз пришлась очень кстати. Как признавалась Екатерина в одном из интервью, первое время она ощущала существенный дискомфорт из-за того, что оказалась самой младшей на курсе, а к учебе приступила чуть позже, чем одногруппники.
Кинематографический дебют Никитиной состоялся уже на третьем курсе ВГИКа. Ее первым проектом стал известный исторический сериал Светланы Дружининой «Тайны дворцовых переворотов. Россия, век XVIII». Дебютантку утвердили на роль Елизаветы Петровны, юной российской императрицы из династии Романовых. Таким образом, уже в первом своем фильме Никитина оказалась в окружении целого ансамбля именитых российских актеров, включая Сергея Шакурова, Николая Караченцева, Нину Русланову и Инну Чурикову. Одновременно актриса работала над другим успешным сериалом – детективом Михаила Туманишвили «Марш Турецкого» с Александром Домогаровым, Владимиром Ильиным и Борисом Невзоровым.
Сразу после выпуска из ВГИКа Екатерина вместе с подругой и однокурсницей Анной Михалковой подала документы в Московский государственный институт международных отношений МИД России. Обе девушки выбрали юридическое направление – изучение европейского права. Второе высшее образование являлось платным, зато для поступления нужно было пройти несложное собеседование и сдать экзамен по иностранному языку, что не составило проблемы для выпускницы английской спецшколы. Образовательный процесс на сей раз дался Екатерине значительно сложнее. В тот же период она вышла замуж и родила сына Никиту. Супружеский союз распался через год после рождения ребенка, и вся ответственность за его воспитание легла на плечи молодой мамы. К счастью, значительную поддержку оказали ее родители.
В 2003 году Никитину пригласили в минисериал Рауфа Кубаева «Зачем тебе алиби?». Ее партнерами на съемочной площадке выступили Александр Домогаров, Ольга и Татьяна Арнтгольц. В том же году актриса появилась на экранах в семейной комедии Игоря Масленникова «Тимур и его коммандос». Следующий год начался для Екатерины с главной роли в мелодраме Юрия Мороз «Женщины в игре без правил». Вместе с ней в фильме снимались Ольга Остроумова и Оксана Акиньшина. Следом актриса предстала Вероникой Градовой в киноромане «Московская сага», снятом Дмитрием Барщевским по мотивам трилогии Василия Аксенова. Летом 2009 года вышла военная драма о десантниках «Десантура», где Никитина воплотила один из центральных женских образов – врача Татьяну Андреевну. Одновременно она участвовала в работе над драмой «Воротилы». В 2011 году режиссер Вячеслав Муругов пригласил актрису в комедийный проект «Маргоша».
