Екатерина Вилкова родилась 11 июля 1984 года в Горьком.

В 2003 году окончила Нижегородское театральное училище (мастерская В. Ф. Богомазова).

В 2006 году окончила школу-студию МХАТ (курс И. Я. Золотовицкого и С. И. Земцова).

Кандидат в мастера спорта по художественной гимнастике.

В сезоне 2010—2011 годов участвовала в телепроекте Первого канала «Лёд и пламень».
Личная жизнь

    Супруг Илья Любимов, свадьба состоялась 1 мая 2011 года.
        Дочь Павла (род. 11 февраля 2012).
        Сын Пётр[4][5] (род. 6 апреля 2014).

Творчество
Роли в театре

    «С любимыми не расставайтесь» Александра Володина. Режиссёр: Виктор Рыжаков — Катя, Козлова, Она

Фильмография
На съёмочной площадке фильма «Стиляги» (в синем платье)
Григорий Добрыгин и Екатерина Вилкова на премьере фильма «Чёрная молния» в киноцентре «Октябрь» 21 декабря 2009 года
Год         Название     Роль
2005     с     Сатисфакция     Софья Голицына
2006     с     Главный калибр     Анастасия
2006     ф     Бесы     Даша
2007     ф     Нас не догонишь     «Насос»
2007     с     Пантера     Маша
2007     ф     Тиски     Маша
2007     ф     Полное дыхание     Катя
2008     ф     Тот, кто гасит свет     Анна
2008     ф     Отцы и дети     Фенечка
2008     ф     Стиляги     Бэтси
2009     с     Каменская 5     Алина Вазнис
2009     с     Застава Жилина     Елизавета Савина
2009     ф     Книга мастеров     Русалка
2009     ф     Чёрная Молния     Настя Светлова
2009     ф     Желание     Валентина
2009     с     Предлагаемые обстоятельства     Ася
2010     с     Вербное воскресенье     Павла Кочеткова
2010     ф     Ёлки     Алина
2010     ф     Суперменеджер, или Мотыга судьбы     Настя
2010     ф     Самка     Лариса Дебомонова
2010     ф     Связь времён     Маша
2010     ф     The Тёлки. Повесть о ненастоящей любви     Имя персонажа не указано
2011     ф     ПираМММида     Вера
2011     ф     На крючке!     Маргарита Нечаева
2011     ф     Свадьба по обмену     Соня
2011     ф     Рейдер     Настя
2011     с     Однажды в Ростове     Айнике
2011     ф     Мой любимый раздолбай     Марина
2011     с     Фурцева     Светлана (дочь Фурцевой)
2011     ф     О чём ещё говорят мужчины     Анжела Викторовна
2012     с     Белая гвардия     Юлия Рейсс
2012     с     Верю     Аня
2012     ф     Гольфстрим под айсбергом     Имя персонажа не указано
2012     ф     Раз, два! Люблю тебя!     Марина
2012     ф     С новым годом, мамы!     Маша
2013     ф     В спорте только девушки     Светлана Николаевна
2012     с     Истребители     Лидия Литовченко
2014     ф     Кукушечка     Имя персонажа не указано
2013     с     Три мушкетёра     Миледи
2013     с     Убить Сталина     Полина Серебрякова
2014     кор     Капсула     Имя персонажа не указано
2014     с     Куприн     Шурочка
2014     ф     Небо падших     Катя
2015     ф     А зори здесь тихие     Кирьянова
2015     ф     Викинг     Рогнеда
2015     ф     Рядом с нами     Ирина Петровна
Телевидение

В сезоне 2010—2011 участвовала в телепроекте «Лёд и пламень» на Первом канале российского телевидения[8].

В 2012 году снялась в клипе Dan Balan на песню «Люби»