Екатерина Мочалова в 2012 году окончила Российскую академию музыки имени Гнесиных (класс профессора Вячеслава Круглова), в 2016 — ассистентуру-стажировку РАМ.
В 2018 году защитила кандидатскую диссертацию по истории мандолинного искусства. Лауреат первых премий I Всероссийского музыкального конкурса (Москва, 2013), II Международного конкурса имени П. И. Нечепоренко (Москва, 2016), международных конкурсов исполнителей на мандолине в Токио (2012) и Осаке (2013).
С 2012 года — солистка Национального академического оркестра народных инструментов России имени Н. П. Осипова, с 2019 года — концертмейстер.
Первая исполнительница ряда сочинений для домры и мандолины Кузьмы Бодрова, Михаила Броннера, Кирилла Волкова, Ефрема Подгайца, Александра Цыганкова, Александра Чайковского.
Выступала с разными коллективами:
- Госоркестром России имени Е. Ф. Светланова;
- камерным ансамблем «Солисты Москвы»;
- Государственным камерным оркестром «Виртуозы Москвы»;
- Государственным камерным оркестром Гонконга;
- Madeira Classical Orchestra (Португалия) и другими коллективами.
Сотрудничала с известными музыкантами, в числе которых Юрий Башмет, Денис Мацуев, Александр Сладковский, Екатерина Мечетина, Дмитрий Юровский.
Принимала участие в фестивалях:
- Зимнем фестивале искусств в Сочи;
- Международном фестивале Юрия Башмета в Хабаровске;
- «Звезды на Байкале»;
- «Денис Мацуев и друзья»;
- Crescendo;
- «Дорогами Просекко» (Италия);
- Osaka International Mandolin Festival (Япония) и других.
С 2015 года преподает на кафедре струнных народных инструментов РАМ имени Гнесиных.
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», творческой школы «Новые имена».
Принимает участие в жюри исполнительских конкурсов.
Руководитель проекта «Антология домры» в РАМ имени Гнесиных.
В 2020 году Е. Н. Мочаловой была вручена Благодарность Министра культуры РФ.