Детство Екатерины Вилковой прошло в не самых лучших условиях. Росла она в деревянном бараке, в полуподвале, в котором не было горячей воды. Ютилась в двух комнатках вместе с родителями и братом. Отец работал электриком, мама - вахтером. Жили бедно, зачастую Екатерина донашивала одежду за братом. Это стало сильнейшим стимулом к ее дальнейшим успехам.
"Однажды осознала, что просто хочу вырваться из этой реальности и оказаться в другом мире...Хотелось по утрам чистить зубы не ледяной водой, а теплой. И волосы мыть, когда захочется, а не когда вода на плите согрелась. Думала: "Не хочу такой жизни, как у мамы. Пусть будет по-другому. Хотя бы чуть-чуть!..", - делилась актриса. Екатерина отлично училась в школе, занималась художественной гимнастикой, получила звание КМС, ходила в театральные кружки.
Поступила в Нижегородское театральное училище, затем поехала совершенствовать актерское мастерство в Москву, где поступила в Школу-студию МХАТ. Будучи юной студенткой, получила первую роль в кино в 2001 году в арт-хаусной карине "Гольфстрим над айсбергом". После окончания ВУЗа без работы практические не сидела, от ролей второго плана быстро перешла к главным ролям в различных успешных проектах. Сейчас в ее багаже свыше 70 работ.
Ее личная жизнь в итоге сложилась счастливо, хоть и не сразу. Еще на первом курсе училища она влюбилась в красавца-четверокурсника, всячески старалась попадаться ему на глаза почаще. Объект любви не мог этого не заметить, и однажды с ней заговорил, предложив просто дружить. Ко всему прочему, вскоре она узнала, что у него уже есть девушка. Но разочарование отвергнутой любви быстро прошло. У нее начался роман со студентом экономического факультета. Вместе они решили переехать в Москву, ее друг поступил в магистратуру, а у Екатерина стала студенткой Школы-студии. Сначала они даже задумывались о свадьбе, но постепенно столичная жизнь захватила каждого по отдельности, они начали отдаляться и наконец расстались.
С актером Ильей Любимовым она впервые встретилась на профессиональной актерской фотосессии. А во второй раз они увиделись на пасхальной ночной службе в храме. В то время Илья, после нескольких лет разгульной жизни, часто посещал церковь. С той встречи они больше не расставались.
Через год они расписались и обвенчались. При этом до свадьбы, по настоянию Ильи, воздерживались от интима, согласно православным традициям. Сейчас супруги воспитывают двоих детей, и живут на зависть многим в полном согласии друг с другом. Как рассказывает актриса, детей они "поделили".
Воспитанием сына занимается преимущественно муж, она же больше внимания отдает дочери. "У них все хорошо: рядом родители, которые любят друг друга и их. Им не знакомы ссоры, скандалы и ругань...", - делится она. Сейчас востребованная артистка снимается сразу в нескольких новых проектах, среди которых и 3-я часть полюбившегося зрителям фильма-фэнтези "Последний богатырь".