Екатерина Игоревна Старшова родилась 28 октября 2001 года в Москве, в семье фигуристов Елены Михайловской и Игоря Старшова.
С юных лет Екатерина начала заниматься фигурным катанием, выступала в детско-юношеском балете на льду «Алеко», а также принимала участие в международном танцевальном шоу на льду в Париже, где заняла второе место.
В 2007 году Екатерина прошла кастинг в сериал «Папины дочки», где ей досталась роль Пуговки, самой маленькой из пяти дочерей психотерапевта Сергея Васнецова, роль которого исполнил Андрей Леонов.
1 сентября 2008 года юная актриса пошла в 1 класс.
В 2009 году Катя Старшова получила роль сестры главного героя в фантастическом фильме «Черная молния».
Эту же роль Екатерина получила во второй части фантастического фильма «Черная молния 2» (2015). Также на 2015 года запланирован выход полнометражного фильма «Папины дочки», где Катя вновь сыграет роль Пуговки.