Екатерина Александровна Климова родилась в семье, далекой от киноискусства. Хотя любовь к прекрасному передалась ей от папы, который был художником.
Когда Екатерине не было ещё и года, отца посадили в тюрьму, где он провёл более 10 лет. Мама занималась воспитанием детей, у Екатерины есть сестра, которая старше на 4 года.
В самом юном возрасте, когда Катю малышкой фотографировали, она плакала и не любила камеру. Актриса Климова говорит, что, видимо, «что-то знала... видела, что в будущем мне предстоит много сниматься... была к этому не готова: не накрашена и не наряжена». Прабабушка Екатерины была цыганкой, актрисе передался ее характер, темперамент, активность и стремление к цели.
В детстве Климова долго была очень стеснительной, как она призналась в одном из интервью, просила подружку купить хлеб, так как сама не могла заговорить с продавщицей. Но со временем девушка стала меняться, в летних лагерях Климова любила участвовать в различных постановках. И они всегда имели успех. А после школы девушка поступила в театральное училище, которое закончила с красным дипломом.
На киноэкранах Екатерина Климова впервые появилась в 23 года, снявшись в комедии. Через 2 года актриса сыграла в ещё одном фильме этого жанра. В 30 лет Климова сыграла главную роль в киноленте «Второе дыхание», за которую получила награду от Министерства обороны РФ. В это же время Екатерина снялась в фильме «Мы из прошлого», который имел большой успех среди зрителей. Климова исполнила романс, который глубоко тронул ее поклонников.
Екатерина трижды была замужем. С первым супругом она познакомилась в школьные годы. После выпускного Климова приняла его предложение. В 2002 году в семье родилась девочка Лиза. Правда, супруги развелись спустя год.
В этот же период Екатерина знакомится со своим вторым супругом — Игорем Петренко. В 2004 году пара официально оформила свои отношения, и через два года у них родился сын Матвей. А ещё через два — сын Корней.
Этот союз был счастливым и вызывал восхищение и зависть коллег и знакомых. Но в 2014 году семья распалась. Бывший муж обвинил в этом себя, сказал, что Екатерина — лучшая жена и мать на свете.
На съемках в одном из проектов в 2013 году актриса познакомилась с талантливым молодым актёром Гелой Месхи. Он моложе Климовой на 8 лет, но красавица Екатерина поразила его своим талантом и красотой. Он долго не мог подойти к ней. А в 2015 году они начали встречаться, летом расписались, а осенью на свет появилась их дочь Изабелла.
Красивый союз просуществовал менее 4 лет, и в конце весны 2019 года супруги решили развестись.
