Екатерина Зарудная родилась 27 июня (15 по старому стилю) 1862 года в петербургском пригороде (теперь исторический район) селе Удельном, в многодетной семье правоведа, активного участника судебной реформы 1864 года, впоследствии сенатора Сергея Ивановича Зарудного и его жены Зои Александровны (урождённой Мясново).
С 1881 по 1887 год Екатерина обучалась в Императорской Академии художеств, где её преподавателем был Павел Чистяков. В феврале 1885 года, за эскиз «Юдифь перед народом с головой Олоферна», она была отмечена 3-й категорией, а в марте того же года – 4-й категорией за эскиз «Мучение святого Себастьяна». Окончив в том же 1885 году научный курс, Зарудная на год выехала в Париж, где брала уроки у Каролюс-Дюрана и в академии Жюлиана. По возвращении в Петербург в 1886 году Екатерина получила Малую серебряную медаль, а в следующем 1887 году окончила Академию в звании неклассного художника.
В Ницце 31 января 1888 года, по желанию своей матери, Екатерина вышла замуж за горнозаводского инженера Евгения Цезаревича Кавоса, пасынка архитектора Цезаря Кавоса. Вернувшись в Россию она организовывала сатирические и детские журналы и сотрудничала со многими из них (например, «Леший»). В 1905 году совместно с А.М. Языковой открыла в Петербурге школу живописи, где преподавали художники Борис Кустодиев и Евгений Лансере. При её мастерской в Петербурге действовала воскресная школа рисования для рабочих. Екатерина любила отдыхать и работать на собственной даче в Куоккала, куда в 1906 году к ней приезжала нелегально Роза Люксембург.
Революция 1917 года положила конец благополучию Кавосов и, в известном роде, самим супругам – на почве развернувшихся потрясений Зарудная-Кавос впала в душевное расстройство, а следом – в истощение. Среди исполненных Зарудной-Кавос портретов – известнейшие деятели русской культуры: историк К.Н. Бестужев-Рюмин (1889), сенатор В.А. Арцимович (1890)[28], публицист и философ В.С. Соловьёв, писатель В.В. Водовозов, художники Н.А. Ярошенко и И.Е. Репин, юрист и писатель А.Ф. Кони, артисты П.В. Самойлов, В.Ф. Комиссаржевская, П.А. Корсаков, М.Н. Германова, композитор и дирижёр М.М. Ипполитов-Иванов, писатели Н.А. Добролюбов и А.М. Горький. Помимо этих работ у неё были жанровые картины, многочисленные акварельные работы, рисунки и зарисовки, офорты.
Екатерина Зарудная-Кавос регулярно участвовала в выставках, начиная с 1889 года. С 1890 года она участвовала на выставках Императорской Академии художеств. С 1900 года Зарудная-Кавос представляла свои работы на передвижных выставках, Общества русских акварелистов и других.
В 1919 году дочери Екатерины Зарудной-Кавос передали большую часть архивов в Пушкинский Дом, вслед за чем навсегда покинули Россию. Позднее в 1924 году, из собственности Нестора Котляревского, в институт поступили некоторые другие документы (в том числе два портрета Максима Горького). Материалы, касающиеся жизни и творчества Зарудной-Кавос, немногочисленны. Они сохранились в фондах Государственной Третьяковской галереи, Государственного Русского музея, Государственного исторического архива в Петербурге и Архива литературы и искусства в Москве, а также в Екатеринбургском музее изобразительных искусств (куда по неясным причинам из Пушкинского Дома в 1927 году был отдан альбом рисунков сторонних мастеров).
Екатерина Зарудная-Кавос скончалась 28 ноября (15 по старому стилю) 1917 года в Петрограде от нервного истощения. Похоронена на Волковском лютеранском кладбище, в семейном захоронении Кавосов (IX уч.)
