Прежде чем ехать покорять театральные ВУЗы Москвы, Екатерина получила актёрское образование в Новосибирском Государственном Театральном училище. В 1999 году она успешно прошла конкурс и сдала вступительные экзамены в Школу-Студию МХАТ, после чего её зачислили на курс Р. Козака и Д. Брусникина. Во время учёбы Екатерина играла в спектаклях «Тот, кто получает пощёчины» и «Горячее сердце». В первом исполняла роль Параши, во втором – Консуэллы. В 2003 году после окончания Школы-Студии Соломатину приняли в труппу МХТ им. Чехова. Первой постановкой с её участием на сцене этого театра стала «Вечность и ещё один день». Позднее актриса примерила на себя образ Вари в «Вишнёвом саду», Поли – в «Мещанах», Богини – в «Осаде». Театральные критики сразу высоко оценили талант актрисы. В каждой новой роли она раскрывала новую грань своего темперамента. У неё одинаково легко получалось играть как тихих и скромных героинь, так и экспрессивных. МХТ им. Чехова – не единственный театр, на сцене которого играла Екатерина Соломатина. В студии под руководством Олега Табакова актриса участвовала в постановке «Последние». В «Центре драматургии и режиссуры» она была занята в спектакле «Трусы».
Кино появилось в жизни Екатерины Соломатиной в 2002 году. Тогда она исполнила небольшую роль в сериале «Каменская-2». В том же 2002 году она снялась во втором сезоне «Сыщиков». Затем последовали «Мур есть Мур», «Аэропорт», «Закон и порядок», «Гражданин Начальник-3». Особняком в этом списке сериалов стоит картина «Северный сфинкс», повествующая о некоторых событиях из жизни российского императора Александра I.
Известность к актрисе пришла после выхода многосерийного проекта «Огонь любви». В нём Екатерина Соломатина предстала в образе аферистки Риты Романенко, по вине которой гибнет её приёмный отец. В 2009 году вышел ещё один фильм с участием Соломатиной – «Не отрекаются любя…», а также сериал «Дом образцового содержания».
