Yekaterina İvanovna 1691-ci ildə Moskvada dünyaya gəlmişdir. Atası çar V İvan, anası isə xanımı Praskovya Saltıkovadır. Çudov monastırında vəftiz edilən Yekaterinanın xaç atası əmisi çar Pyotr oldu. Ailəsinin 3-cü qızı olsa da, özündən böyük olan bacıları Mariya və Feodosiya körpə ikən ölmüş, beləliklə Yekaterina ailənin ən böyük övladı olaraq böyümüşdür. Ardından 2 bacısı daha dünyaya gəldi: gələcəyin imperatriçası Anna və .

Yekaterina uşaqlığını babası çar Alekseyin doğum yeri olan İsmayılov mülkündə keçirdi. Digər bacıları kimi o da anası tərəfindən böyüdüldü. 1708-ci ildə ailəsiylə birlikdə Sankt-Peterburqa köçdü. Uzun müddət burda yaşadıqdan sonra 19 aprel 1716-cı ildə əmisi Çar Pyotrun istəyilə alman əsilzadələrindən Karl Leopoldla evləndi. Siyasi məqsədlə baş tutan bu evliliklə çar Pyotr İsveçə qarşı özünə güclü müttəfiq qazandı. Yekaterinanın bu evlilikdən 2 qızı oldu. Bunlardan yalnız biri — Yelizaveta Katarina yetkinlik yaşına çatdı.

Ancaq cütlük xoşbəxt deyildi. Karl Leopold xanımını yanız siyasi məqsədlərlə istifadə edirdi. Nəhayət 1722-ci ildə Yekaterina qızını da alaraq Rusiyaya qayıtdı. Cütlük boşanmasa da, bir daha bir-birlərini görmədilər. 1730-cu ildə çar II Pyotrun ölümünün ardından, Dövlət şurası Yekaterinanı V İvanın böyük qızı olması səbəbilə taxt vəliəhdi seçmək istədi. Ancaq əriylə rəsmi olaraq boşanmaması səbəbilə ərinin gələcəkdə Rusiyanın siyasi həyatına müdaxilə edə biləcəyi qorxusu onu taxtdan uzaqlaşdırdı. Onun yerinə kiçik bacısı Anna taxta çıxarıldı.

Bacısının taxta çıxmasından sonra baş tutan 7 mart hadisələrində iştirak edən Yekaterina bacısını "Şərtlər" nizamnaməsini ləğv etməyə razı saldı. Dənizçi Mixail Andreyeviçlə gizli münasibəti olmuş, ancaq Yekaterinanın ölümündən sonra haqqında əxlaqsızca danışması səbəbilə Ural bölgəsinə sürgün edilmişdir.

12 may 1733-cü ildə Yekaterinanın yeganə qızı Yelizaveta pravoslav dininə keçdi və yenidən vəftiz edildi. Bunda məqsəd isə qızı üçün gələcəkdə taxt yolunun açılması idi. Bundan bir ay sonra isə Yekaterina vəfat etdi və anasının yanına dəfn olundu.

• И. В Курукин. Бирон (ЖЗЛ). Молодая гвардия, 2006, p. 215.