Чтобы пойти воевать с фашистами, она обманула военкомат насчет своего возраста и попала на фронт в 15 лет. Катя служила в разведке морской пехоты. Бойцы дали ей прозвище Шмакодявка из-за небольшого роста. Размер ноги у нее был тогда 34-й. А ей дали обувь 41-го размера — меньше не нашлось. «Я надевала по пять портянок, чтобы сапоги с меня не сваливались», — вспоминала Михайлова. Екатерина воевала наравне с мужчинами, трижды была тяжело ранена, но при первой возможности сбегала из госпиталей обратно на фронт. Ее дважды представляли к званию Героя Советского Союза. Первый раз — после форсирования Днестровского лимана в августе 1944 года. Тогда Михайлова оказала первую помощь 17 раненым, вывела из строя вражеский пулемет, забросала гранатами дзот и уничтожила два десятка немецких солдат. Второй раз — после взятия крепости Илок в Югославии в декабре того же года. Бой пришлось вести по шею в холодной воде. Из 50 бойцов убиты были 37. Все остальные были ранены, в том числе сама Михайлова. Но