Родилась в семье юриста.
В 1904 году окончила гимназию с золотой медалью, а затем, в 1907 году, юридический факультет Парижского университета с отличием и юридический факультет Санкт-Петербургского университета в 1909 году экстерном, получив диплом первой степени.
С 1909 года — помощник присяжного поверенного округа Петербургской судебной палаты, стала первой в России женщиной-помощником адвоката.
Однако продолжить заниматься адвокатской деятельностью ей не удалось. Первая же её попытка 5 ноября (по старому стилю) 1909 года выступить в суде в качестве защитника встретила протест прокурора, который отказался от выступления и покинул судебное заседание. Хотя определением данного суда участие в процессе женщины-защитника было признано возможным, однако министр юстиции И. Г. Щегловитов обратился по этому поводу с запросом в Сенат, который разъяснил, что под «лицами, окончившими юридический факультет одного из университетов и имеющими право быть адвокатами, разумелись в русском законе исключительно лица мужского пола». При этом было приведено такое обоснование: в одном из положений судебных уставов был найден абзац, в котором говорилось, что «присяжный поверенный, выступая перед судом, должен иметь на лацкане фрака значок университета, в котором он получил диплом». А поскольку женщины ни при каких обстоятельствах носить фрак не могли, соответственно был сделан вывод, что и выступать в суде в качестве присяжного поверенного они тоже не могут. Поэтому Е. А. Флейшиц была исключена из адвокатуры. После этого она стала заниматься литературной работой и преподавательской деятельностью в рабочих клубах.
Е.Флейшиц приходилось на практике сталкиваться и с другими примерами неполноправного положения женщин по законодательству Российской империи. Будучи молодой замужней женщиной, она поехала с подругой из Петербурга на непродолжительное время на юг отдохнуть. Однако отдых не состоялся, так как её отправили обратно в Петербург с полицией, так как у нее не было документов, официально подтверждающих согласие мужа на временную смену его женой местожительства.
Под руководством профессоров университета И. А. Покровского и М. Я. Пергамента проходит при Бестужевских курсах «подготовку к профессорской деятельности» и, сдав в университете магистерские экзамены (1916—1917), избирается в число приват-доцентов кафедры гражданского права теперь уже Петроградского университета (1917).
Опустившийся в начале 1920-х годов «железный занавес» навсегда разлучил ее с сыном, отправленным к сестре во Францию. Он стал талантливым юристом, участвовал в Сопротивлении, работал в ОНН первых послевоенных лет, но Екатерина Абрамовна так никогда больше его не увидела. Екатерина Абрамовна пережила первую зиму Ленинградской блокады и потеряла в ней мужа. Дважды — в годы сражений за женскую адвокатуру и во время «борьбы с космополитизмом» — по ее судьбе тяжелым катком прокатывалась машина государственной власти, персонифицируя именно ее как зло, достойное если не уничтожения, то унижения. Обе эти кампании были к тому же замешены на антисемитизме, и последняя закончилась изгнанием Флейшиц из дорогого ей Института внешней торговли.
Екатерина Абрамовна Флейшиц скончалась в Москве 30 июня 1968 года.
В 1917—1930 годах преподавала в Петроградском (Ленинградском) университете. В 1921—1929, одновременно с научно-педагогической деятельностью, работала юрисконсультом в ленинградской конторе Госбанка и ленинградском коммунальном банке.
В 1930—1940 — доцент Ленинградского финансово-экономического института. Стала в 1937 году кандидатом юридических наук. В 1940 году защитила докторскую диссертацию «Личные права в гражданском праве Союза ССР и капиталистических стран». В 1940—1942 годах — профессор Ленинградского финансово-экономического института.
В 1942—1951 годах заведовала кафедрой гражданского и торгового права, а в течение ряда лет была также деканом юридического факультета Института внешней торговли. Была профессором юридического факультета Московского государственного университета.
Затем преподавала в Университете Дружбы народов им. Патриса Лумумбы, в Академии внешней торговли, являлась профессором Института народного хозяйства им. Г. В. Плеханова и сотрудником ВИЮН.
С конца 1940-х годов Екатерина Абрамовна один из основных участников работ по кодификации гражданского права. Она постоянно, в некоторые периоды — чуть не ежедневно, участвует в законопроектных комиссиях и рабочих группах, готовящих проекты Гражданского кодекса СССР (1947—1951), Основ гражданского законодательства (1958—1961), Гражданского кодекса РСФСР (1957—1964), в консультировании проектов ГК всех союзных республик (1964—1965).
При подготовке ГК РСФСР 1964 года Е. А. Флейшиц реально несла на себе всё тяжкое бремя ответственности за проект.
Заслуженный деятель науки РСФСР.
Под её руководством более 20 аспирантов стали научными работниками; некоторые из них защитили докторские диссертации (в том числе А. Л. Маковский).