Екатерина Мочалова в 2012 году окончила Российскую академию музыки имени Гнесиных (класс профессора В. П. Круглова), в 2016-м – ассистентуру-стажировку. С 2012 года – солистка Национального академического оркестра народных инструментов России имени Н. П. Осипова. С 2015 года – преподаватель кафедры струнных народных инструментов РАМ имени Гнесиных.
Обладатель первых премий крупнейших конкурсов в области домрового и мандолинного искусства: I Всероссийского музыкального конкурса (Москва, 2013), Mandolin Competition of Japan (Токио, 2012), Osaka International Mandolin Competititon (Осака, 2013), II Международного конкурса им. П. И. Нечепоренко (Москва, 2016). Посещала мастер-классы ведущих европейских специалистов в области исполнительства на мандолине, стажировалась в Германии и Австрии (2011–2016).
Исполнила ряд мировых премьер сочинений для домры и мандолины М. Броннера, К. Волкова, В. Зайцевой, Н. Мндоянца, Е. Подгайца, Н. Хондо, А. Цыганкова. Является руководителем проекта «Антология домры» в РАМ имени Гнесиных.
В качестве солистки выступает с известными коллективами России и зарубежья: Камерным ансамблем «Солисты Москвы», Государственным камерным оркестром «Виртуозы Москвы», Московским камерным оркестром «Времена года», Симфоническим оркестром Министерства обороны РФ, Ансамблем старинной музыки Telemann Consort, Государственным камерным оркестром Гонконга. С 2018 года принимает участие в проектах Юрия Башмета: VIII Международном музыкальном фестивале в Хабаровске, I Международном фестивале на Южном Урале, Международном фестивале «Дорогами Просекко» (Италия).
Выступала с концертами в Финляндии, Германии, Италии, Испании, Франции, Португалии, Японии, Китае, ЮАР. Является участницей Osaka International mandolin festival (Япония), Tamburica- Fest (Сербия), Московского Пасхального фестиваля, фестивалей «Созвездие мастеров», «Музыка России», «Окно в Швейцарию» (Москва), «Арт окно» (Железногорск), «Зеленый шум» (Сургут), Pizzicato (Улан-Удэ), «Голоса народных инструментов» (Екатеринбург), «60-я параллель» (Сургут), «Северное сияние» (Якутск).
Проводит мастер-классы в рамках Всероссийского образовательного форума «Таврида», проектов образовательного центра Юрия Башмета, творческого проекта «Класс от маэстро» при поддержке фонда «Искусство, наука и спорт». В 2018 году защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата искусствоведения.