Екатерина Ивановна родилась в Волынской губернии в 1916 году. Обучалась на курсах в Воронежском аэроклубе, была спортсменкой-планеристкой, с отличием окончила Оренбургскую школу военных лётчиков. Отличилась во время советско-финской войны, где за уничтоженные склады с боеприпасами и артиллерийскую батарею была награждена орденом Красного Знамени.
Великую Отечественную Екатерина Зеленко встретила в должности заместителя командира бомбардировочной эскадрильи, воевавшей на Юго-Западном фронте. Лично совершила 40 боевых вылетов. Под её командованием бомбардировщики в июле уничтожили на территории Белоруссии 20 автомобилей и 45 танков. В августе – батальон гитлеровцев. Несмотря на сильный огонь зениток, потерь допущено не было. И это в начале войны, когда немцы надеялись на «лёгкую прогулку».
12 сентября 1941 года старший лейтенант Зеленко совершила два разведывательных вылета. Во время последнего её самолёт Су-2 был повреждён, и она могла отправиться отдыхать. Но узнала, что под городом Лохвица немцы стягивают танки. Екатерина уговорила командира полка лично вылететь на их бомбардировку. В качестве штурмана-бортстрелка с ней отправился лейтенант Павлык, вторым вылетевшим на задание самолётом управлял капитан Лебедев.
Отбомбившись, пара Су-2 пошла домой, как вдруг напоролась на группу из семи Ме-109. В завязавшемся бою самолёт Лебедева был подбит и вышел из боя. Бортстрелок расстрелял весь боезапас, и Екатерина Ивановна приказала ему покинуть самолёт. Ни Лебедев, ни Павлов больше Екатерину не видели.
А Зеленко пошла на таран. Винтом своей машины она срезала крыло одного из «мессеров» и попыталась уйти на посадку. Но в это время её повреждённую машину настиг и расстрелял в упор другой Ме-109. Самолёт Екатерины рухнул у села Анастасьевка Сумской области. Никто из командования авиаполка об этом ничего не знал, а территорию вскоре заняли немцы.
За совершённые Екатериной Ивановной подвиги командование авиаполка представило её к званию Героя Советского Союза. Но Представление не было удовлетворено, так как судьба лётчицы была неизвестна (а вдруг она попала в плен?). Узнали о ней только после войны. Свидетелями боя были сельчане из Анастасьевки, они же похоронили лётчицу и сохранили её документы. Однополчане вновь стали добиваться награждения и были, наконец, услышаны. 5 мая 1990 года Екатерине Ивановне Зеленко посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза.
После награждения нашлось немало скептиков, отрицавших факт совершения тарана. Якобы, этому нет ни одного официального подтверждения, поэтому звезду Героя лётчица не заслужила. Но, во-первых, и в первом Представлении о таране ничего не было сказано, для награждения хватало других заслуг. А, во-вторых, в 1971 году в нескольких километрах от гибели лётчицы поисковиками были обнаружены обломки Ме-109 со следами тарана. Кроме Зеленко совершить его было некому.
Самая результативная женщина-ас Великой Отечественной войны