Окончила театральное училище им. Щукина по специальности «режиссер-постановщик», затем - Высшие режиссерские курсы. Поставила ряд спектаклей, в том числе: «Аладдин и волшебная лампа» (Новосибирский театр «Красный факел»), «Мэри Поппинс» (ТЮЗ г. Горький), «Руслан и Людмила» (Московский театр кукол), «Клетка», «One-men-show», «Гамлет».
В театре «Сфера» как «актриса высшей категории» сыграла ряд главных ролей, среди них такие, как Роза в «Маленьком принце», Мадам Чейз в «Гарольд и Мод», Невеста в «Свадьбе» М. Зощенко. 
Екатериной Образцовой было снято 12 анимационных фильмов, среди которых: «Кукушка», «Клетка», «Куплю привидение», «Страна слепых».
С 1996 года она работает в качестве режиссера-постановщика в ГАЦТК имени СВ. Образцова, где поставила ряд спектаклей.
В 1999 году её постановка «Пиковая дама» А.С. Пушкина была номинирована на Российскую национальную театральную Премию «Золотая Маска», а Е.М. Образцова награждена Премией «Хрустальный Цилиндр» за создание лучшего кукольного спектакля по произведениям А.С. Пушкина.
Режиссер, актриса, драматург Екатерина Михайловна Образцова плодотворно работает в ГАЦТК уже больше двадцати лет. Её многолетнее сотрудничество с главным художником театра С.А. Алимовым, который был одним из ведущих художников российского мультипликационного фильма, отмечено рядом интересных постановок: «Пиковая дама» А.С. Пушкина, «Великий пересмешник» (по мотивам книги С.В. Образцова «По ступенькам памяти»), «Ночь перед Рождеством» Н.В. Гоголя, «Путешествия Гулливера» Дж. Свифта, «Три поросёнка» С. Михалкова, «Дон Кихот» М. Сервантеса и другие.