Ðîäèëàñü â ãîðîäå Áàðàíîâè÷è (Áðåñòñêàÿ îáëàñòü, Áåëàðóñü).  2012 ãîäó îêîí÷èëà Ðîññèéñêóþ àêàäåìèþ ìóçûêè èìåíè Ãíåñèíûõ (êëàññ ïðîôåññîðà Â. Êðóãëîâà), â 2016 ãîäó – àññèñòåíòóðó-ñòàæèðîâêó àêàäåìèè. Ñòàæèðîâàëàñü òàêæå â Ãåðìàíèè è Àâñòðèè.  2018 ãîäó ñòàëà êàíäèäàòîì èñêóññòâîâåäåíèÿ.

Îáëàäàòåëüíèöà çîëîòîé ìåäàëè X ìîëîäåæíûõ Äåëüôèéñêèõ èãð Ðîññèè (Òâåðü, 2011 ãîä), I ïðåìèè òàêèõ êîíêóðñîâ, êàê êîíêóðñ ìàíäîëèíèñòîâ â ßïîíèè (Òîêèî, 2012 ãîä), Îñàêñêèé ìåæäóíàðîäíûé ôåñòèâàëü-êîíêóðñ ìàíäîëèíèñòîâ (ßïîíèÿ, 2013 ãîä), Âñåðîññèéñêèé ìóçûêàëüíûé êîíêóðñ (Ìîñêâà, 2013 ãîä), Ìåæäóíàðîäíûé êîíêóðñ èñïîëíèòåëåé íà áàëàëàéêå è äîìðå èìåíè Ï.È. Íå÷åïîðåíêî (Ìîñêâà, 2016 ãîä).

Ñ 2012 ãîäà Åêàòåðèíà Ìî÷àëîâà ÿâëÿåòñÿ ñîëèñòêîé Íàöèîíàëüíîãî àêàäåìè÷åñêîãî îðêåñòðà íàðîäíûõ èíñòðóìåíòîâ Ðîññèè èìåíè Í.Ï. Îñèïîâà, ñ 2019 ãîäà – êîíöåðòìåéñòåðîì.

Ïåðâàÿ èñïîëíèòåëüíèöà ñî÷èíåíèé äëÿ äîìðû è ìàíäîëèíû Ì. Áðîííåðà, Ê. Âîëêîâà, Å. Ïîäãàéöà, À. Öûãàíêîâà, À. ×àéêîâñêîãî, Ê. Áîäðîâà, Í. Ìíäîÿíöà, Í. Õîíäî. Ñîòðóäíè÷àëà ñ Ãîñóäàðñòâåííûì àêàäåìè÷åñêèì ñèìôîíè÷åñêèì îðêåñòðîì Ðîññèè èìåíè Å.Ô. Ñâåòëàíîâà, êàìåðíûì àíñàìáëåì «Ñîëèñòû Ìîñêâû», Ãîñóäàðñòâåííûì êàìåðíûì îðêåñòðîì «Âèðòóîçû Ìîñêâû», Ãîðîäñêèì êàìåðíûì îðêåñòðîì Ãîíêîíãà, Êëàññè÷åñêèì îðêåñòðîì Ìàäåéðû (Ôóíøàë, Ïîðòóãàëèÿ) è äðóãèìè êîëëåêòèâàìè. Âûñòóïàëà ñ êîíöåðòàìè â Ôèíëÿíäèè, Ãåðìàíèè, Èòàëèè, Èñïàíèè, Ôðàíöèè, Ïîðòóãàëèè, ßïîíèè, Êèòàå, ÞÀÐ.

Ñîòðóäíè÷àåò ñ èçâåñòíûìè ìóçûêàíòàìè, â ÷èñëå êîòîðûõ – Þ. Áàøìåò, Ä. Ìàöóåâ, À. Ñëàäêîâñêèé, Å. Ìå÷åòèíà. Ïðèíèìàëà ó÷àñòèå â Çèìíåì ìåæäóíàðîäíîì ôåñòèâàëå èñêóññòâ â Ñî÷è è Ìåæäóíàðîäíîì ìóçûêàëüíîì ôåñòèâàëå Þðèÿ Áàøìåòà â Õàáàðîâñêå, ôåñòèâàëÿõ «Çâåçäû íà Áàéêàëå», «Äåíèñ Ìàöóåâ è äðóçüÿ», Crescendo, «Äîðîãàìè Ïðîñåêêî» (Èòàëèÿ), Tamburica Fest (Íîâè-Ñàä, Ñåðáèÿ), Îñàêñêîì ìåæäóíàðîäíîì ìàíäîëèííîì ôåñòèâàëå, Ìîñêîâñêîì Ïàñõàëüíîì ôåñòèâàëå è äðóãèõ.

Ñ 2015 ãîäà Åêàòåðèíà Ìî÷àëîâà ïðåïîäàåò íà êàôåäðå ñòðóííûõ íàðîäíûõ èíñòðóìåíòîâ (ñ 2024 ãîäà – êàôåäðà ãèòàðû, äîìðû, áàëàëàéêè) Ðîññèéñêîé àêàäåìèè ìóçûêè èìåíè Ãíåñèíûõ (â íàñòîÿùåå âðåìÿ äîöåíò), ðóêîâîäèò â àêàäåìèè ïðîåêòîì «Àíòîëîãèÿ äîìðû». Òàêæå ðàáîòàåò äîöåíòîì êàôåäðû íàðîäíûõ èíñòðóìåíòîâ Òàìáîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ìóçûêàëüíî-ïåäàãîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà èìåíè Ñ.Â. Ðàõìàíèíîâà. Ïðîâîäèò ìàñòåð-êëàññû â ðàìêàõ Âñåðîññèéñêîãî ìîëîäåæíîãî îáðàçîâàòåëüíîãî ôîðóìà «Òàâðèäà», îáðàçîâàòåëüíûõ öåíòðîâ Þðèÿ Áàøìåòà, òâîð÷åñêîãî ïðîåêòà «Êëàññ îò ìàýñòðî», òâîð÷åñêîé øêîëû ôîíäà «Íîâûå èìåíà».

Ïðèíèìàåò ó÷àñòèå â æþðè èñïîëíèòåëüñêèõ êîíêóðñîâ. Õóäîæåñòâåííûé ðóêîâîäèòåëü ôåñòèâàëÿ ñîâðåìåííîãî äîìðîâîãî èñêóññòâà "Prima Domra" (Òàìáîâ).