Екатерина Георгиевна Градова появилась на свет 6 октября 1946 года в Москве, у именитого столичного архитектора Георгия Александровича Градова и театральной актрисы Раисы Ивановны Градовой. Отец Градовой прошел всю войну, командовал отделением, принимал участие во многих разведывательных и боевых операциях, за что получил звания кавалера ордена Отечественной Войны II степени, ордена Красной Звезды, ордена Красного Знамени.
В детстве образованию будущей актрисы уделяли огромное внимание. Девочка серьезно занималась языками, живописью и музыкой, проявляла интерес и к актерскому мастерству, вместе с матерью ходила в театр.
После школы Екатерина училась на переводчика, а только потом поступила в школу-студию МХАТ.
В 1967 году состоялся дебют Градовой на большом экране в драме Бориса Яшина «Осенние свадьбы».
В 1971 году актриса сыграла Бэрил в картине Антонины Зиновьевой «Собака Баскервилей» по произведению Артура Конан Дойла. А в следующем году появилась в телевизионной постановке «Таланты и поклонники».
Но действительно всесоюзную известность Градовой принесла роль радистки Кэт в популярнейшей военной драме Татьяны Лиозновой «Семнадцать мгновений весны» 1973 года.
Через год Екатерина появилась в комедийной мелодраме из жизни обычной советской многоэтажки «Маленькие комедии большого дома».
В 1976 году Градова снялась в драме Альберта Явуряна «Рождение», а в 1978 году - в мелодраме «Таблетку под язык».
Через год Градова приняла участие в съемках детективного мини-сериала Станислава Говорухина «Место встречи изменить нельзя».
А последней ролью актрисы в кино стала комедия «Гнездо глухаря» в 1987 году.
Екатерина Градова была замужем за популярным советским актером Андреем Мироновым, в их браке родилась дочь Мария, которая сейчас тоже является известной российской актрисой. Уже в 90-х годах Екатерина со своим гражданским мужем, ученым Игорем Тимофеевым, усыновили из детдома сына Алексея.
В конце 80-х годов, после смерти мужа, Градова навсегда оставила актерскую карьеру, также на этот выбор повлияло и рождение внука Андрея, которому нужен был уход.
Позже, после тяжелой болезни, Екатерина пришла к вере и посещала курс богословия в Свято-Тихоновском Богословском институте. Религия сыграла большую роль в судьбе не только Екатерины - ее мать уже в преклонном возрасте приняла постриг и стала монахиней в Даниловом монастыре.
На данный момент актриса живет в собственном доме из деревянного сруба во Владимирской области, воспитывает внука и преподает детям «Живое слово», предмет, который придумала сама, основанный на Евангелии и Библии. Имеет собственный благотворительный фонд, помогающий детским домам и пенсионерам.
