Родилась 7 сентября 1954 года в Москве. Отец — актёр Николай Граббе (1920-1990).
Окончила Московское театральное училище имени Б.В. Щукина (1975). Актриса Московского драматического театра на Таганке.
Самой значительной работой Екатерины Граббе в кино стала острохарактерная яркая роль Клавдии Воронцовой в фильме "Плащ Казановы" (1993).
Ушла из жизни 11 июля 1998 года в Москве. театральные работы Борис Годунов Живой (Варвара Цыплакова) Мать (Корсунова, Девушки) Послушайте! Самоубийца (Мария Лукьяновна) Товарищ, верь… (за Дам)