Семья Екатерины Вилковой никакого отношения к творчеству не имела: отец трудился на заводе электриком, а мама была вахтером. Еще в раннем детстве Катя была увлечена художественной гимнастикой, благодаря чему она смогла добиться звания кандидата в мастера спорта. Но после 9-го класса ее интересы изменились, и появилась другая мечта- стать актрисой.
Родители будущей актрисы не ожидали, что она подаст документы в Нижегородское театральное училище, так как были уверены, что дочь поступит в институт Лобачевского. Но Вилкова не остановилась на достигнутом и после окончания училища отправилась покорять Москву, где успешно поступила в Школу-студию МХАТ. В годы студенчества состоялся ее дебют в кино: в сериале «Сатисфакция» Катя сыграла успешно роль Софьи Голицыной. В 2006 году актриса получила диплом и устроилась в театр имени Чехова, но из-за большой востребованности в кинематографе она была вынуждена распрощаться с театральной карьерой.
В личной жизни Екатерины Вилковой было немало поклонников, но самой девушке больше нравились мужчины постарше. Во время учебы в театральном вузе ей приписывали роман с Петром Кисловым, который просуществовал несколько месяцев. Затем актрисой заинтересовался режиссер Михаил Шевчук, но Катя не мечтала в то время о семье, поэтому они расстались. Непродолжительными были также ее отношения с писателем Дмитрием Липскеровым. Когда Вилкова встретила Илью Любимова, она поняла, что это ее судьба. Влюбленные познакомились в 2010 году накануне Пасхи во время причащения. Через год Илья сделал Кате предложение, и 1 мая 2011 года состоялась их свадьба. Уже позднее муж Вилковой рассказал, что создавать семью с ней он не спешил, ожидая, когда любимая девушка перестанет ему перечить и признает его главным в отношениях. Вот только после этого он принял решение жениться. В феврале 2012 года в личной жизни Екатерины произошло радостное событие: она родила дочь, которой супруги дали необычное имя- Павла.
В конце 2013 года они купили свою квартиру в сталинском доме, ремонтом которой потом занималась актриса. Несмотря на занятость, актеры мечтали о пополнении в семье, и вот весной 2014 года у них, наконец-то, родился сын Петр. В одном интервью Вилкова призналась, что только благодаря мужу она справляется с детьми и может уделять время своей карьере. Муж не подразделяет домашнюю работу на мужскую и женскую, поэтому он может легко помыть посуду, приготовить ужин, а также присмотреть за дочкой и сыном. Катя призналась, что Илья играет большую роль в ее личной жизни, так как рядом с ним она чувствует себя как за каменной стеной- уютно и счастливо. Несмотря на то, что в актерской среде супруги имеют статус одной из самых крепких пар, в прессе иногда появлялись слухи о том, что Вилкова и Любимов развелись. Но когда саму актрису спросили о разводе, она лишь рассмеялась и пообещала об этом спросить мужа.
Многие почему-то уверены, что молодая актриса Таисия Вилкова является сестрой Екатерины. Но это предположение недостоверно- они просто однофамилицы. Возможно, Кате хотелось бы иметь родную сестру, но у нее есть только старший брат.
