Екатерина Мечетина родилась 16 сентября 1978 года в городе Москва. Появилась на свет в семье музыкантов. Отец - Мечетин Василий Серафимович, виолончелист, артист оркестра МГАСО под управлением Павла Когана, преподаватель виолончели в АМК при МГК имени П.И.Чайковского. Мать - Мечетина Ольга Евгеньевна, преподаватель фортепиано в том же колледже при консерватории. Екатерина начала играть в 4 года. В 5 лет впервые выступила на сцене. В 10 лет состоялся первый концерт в зале Центральной музыкальной школы. В 1991 году - первое турне по городам Японии, состоящее из 15 сольных концертов.
Окончила Центральную музыкальную школу при Московской консерватории, затем Московскую консерваторию. В 2004 году окончила обучение в аспирантуре под руководством Сергея Леонидовича Доренского.
В 1989 году Екатерина стала обладательницей Гран-при на конкурсе «Премия Моцарта» в Вероне.
В 1992 году - лауреат второй премии на 1 юношеском конкурсе пианистов имени Ф.Шопена в Москве. В 1995 году - лауреат 47 Международного конкурса имени Ф.Бузони. В 1999 год - 2 премия на 17 Международном конкурсе городе Эпиналь, Франция. В 2002 году - 2 премия на Международном конкурсе имени Дж.Виотти. В 2003 году - 1 премия на Международном конкурсе в городе Пинероло. В 2004 году - Золотая медаль и 1 премия на Всемирном конкурсе пианистов.
В годы учебы являлась стипендиатом Фонда В.Спивакова и Фонда М.Ростроповича. Проходила стажировку в Париже по приглашению маэстро М.Ростроповича.
В 2005 году на бельгийском лейбле «Fuga Libera» был издан альбом Екатерины Мечетиной с записью произведений Рахманинова.
В 2008, 2009 и 2010 годах Екатерина Мечетина была членом жюри конкурса «Щелкунчик».
С 2009 года пианистка принимает участие в ежегодном международном музыкальном фестивале «Crescendo».
Президент РФ Дмитрий Анатольевич Медведев 25 июня 2011 года подписал Указ о присуждении премий Президента для молодых деятелей культуры 2010 года. В числе прочих Екатерине Мечетиной было присуждено почетное звание лауреата этой премии. 21 июля того же года объявлен новый состав Совета при Президенте РФ по культуре и искусству. В число участников совета вошла и Екатерина Мечетина.
В сентябре 2011 года Екатерина приняла участие в фестивале «Звезды на Байкале», организуемом Денисом Мацуевым. Она не только выступала как пианистка, но и как ведущая. В этом же году Екатерина Мечетина вошла в состав Совета по культуре и искусству при Президенте России.
Екатерина была доверенным лицом Владимира Владимировича Путина, избранного Президентом России на выборах 2012 года, в тот момент кандидата на этот пост.
С 2013 года Екатерина Мечетина - президент Международного молодежного фестиваля искусств «Зеленый шум», который ежегодно проходит в Сургуте.
Подписала обращение деятелей культуры Российской Федерации 12 марта 2014 года в поддержку политики президента РФ В.В.Путина на Украине и в Крыму.
Президент Международного союза музыкальных деятелей, ректор Московской государственной консерватории имени П.И.Чайковского Александр Соко 11 октября 2016 годалов наградил Екатерину Мечетину медалью "Заслуженный деятель музыкального искусства"
Сейчас Екатерина дает около 60 концертов в год. За все время концертной деятельности выступила не менее, чем в 40 странах мира. Среди дирижеров, с которыми выступала пианистка - М.Ростропович, В.Спиваков, В.Федосеев, С.Сондецкис, Ю.Симонов, П.Коган, В.Понькин, Д.Лисс, В.Альтшулер, М.Венгеров, К.Орбелян, Д.Ситковецкий, А.Сладковский, Г.Ринкявичюс, А.Скульский, Ф.Глущенко, А.Слуцкий, Л.Фостер, К.Бадеа, Б.Дуглас, П.Манн, Ф.Мастранжело, М.Эклунд и другие. Выступает с сольными концертами, а также в качестве солистки с «Виртуозами Москвы», Национальным филармоническим оркестром России, Российским национальным оркестром.