В 1803 году на свет появилась внучка фельдмаршала Кутузова. Маленькая Екатерина стала старшей дочерью Елизаветы Михайловны и Фердинанда фон Тизенгаузена. Вместе с младшей сестрой Дарьей девочка получила классическое домашнее образование и воспитание. Большую часть детства сестры провели и своей бабушки по отцу, который скончался в 1805 году.
В возрасте 10 лет юная Екатерина стала фрейлиной императрицы Елизаветы Алексеевны. А в 13 лет уехала во Флоренцию вместе с матерью, сестрой и отчимом Николаем Федоровичем Хитрово. Екатерине Федоровне было 16 лет, когда отчим умер, а ее мать была вынуждена расплачиваться с долгами покойного мужа. Вместе с дочерьми она стала разъезжать по Европе в надежде выгодно выдать Екатерину и Дарью замуж.
«Г-жа Хитрово имеет вид серого <…> торгаша, который ездит по всем ярмаркам, чтобы за хорошую цену продать свой товар, который заключается в двух прелестных дочерях». Писал Дмитрий Иванович Долгоруков
Вокруг личности Екатерины Тизенгаузен ходили многочисленные слухи и сплетни: поговаривали, что именно она является матерью будущего графа Феликса Сумарокова-Эльстона. Кроме того, современники приписывали девушке многочисленные романы и с представителями высших слоев аристократии.
В 1826 году Екатерина Федоровна вернулась в столицу Российской империи и стала выходить в свет. Спустя некоторое время фрейлина стала близка с императрицей Александрой Федоровной, а в 1833 году стала ее камер-фрейлиной и переехала жить в Зимний дворец. К сожалению девица Тизенгаузен не смогла найти своего суженного и никогда не вышла замуж.
Незадолго до смерти Екатерина Федоровна почти безвыходно жила в своих покоях в Зимнем дворце. Практически каждый вечер она устраивала небольшие званные вечера, которые посещали не только многочисленные потомки фельдмаршала Кутузова, но и множество интересных гостей. Современники говорили, что рядом с графиней все чувствовали себя как дома. Скончалась Екатерина Федоровна Тизенгаузен в апреле 1888 года.
«В своём глубоком кресле, графиня — ей было под 80 — тонкая, немного высохшая, но всегда приветливая, и приветливая искренно, от самого сердца, — всех принимала с одинаковой улыбкой»— Головин К. Мои воспоминания. — СПб., 1908. — Т. 1. — С. 306.