День рождения Екатерины Варнавы – 9 декабря 1984 года. Сразу после появления Кати на свет ее отца, военного офицера Владимира Варнаву, отправили на службу в Германию, и на родину семья вернулась только через семь лет. Кроме дочери, самого младшего ребенка, у Владимира Петровича и Галины Степановны было еще двое мальчиков – Алексей и Игорь. Мама Кати работала врачом-терапевтом.
В первый класс Катя пошла еще в Германии, а учиться во втором начала уже в Москве. Школьные годы у девочки прошли не слишком весело – ведь росла она за рубежом, и жизнь в России оказалась совсем непохожей на заграничную. Катя испытывала большие трудности в общении со сверстниками, в основном, из-за того, что имела красивые вещи и яркие игрушки, которых не было на пустых российских прилавках. От одиночества девочку спасали только танцы.
Бальными танцами Катя начала заниматься еще до школы, и ее преподаватели уверяли родителей, что девочку ждет блестящая карьера. Но карьере помешала физиология: Катя стремительно прибавила в росте. Остановилась она на одном метре и восьмидесяти одном сантиметре – выше многих мальчиков. Естественно, возникли проблемы с партнерами, а когда мальчик с нужным ростом все же нашелся, Катя получила на тренировке серьезную травму. Из-за смещения дисков позвоночника от танцев пришлось отказаться, но это была настоящая трагедия. До сих пор Екатерина Варнава не может спокойно смотреть танцевальные чемпионаты, особенно когда выступают ее бывшие партнеры.
Мечту о хореографии она все же не оставила и после окончания школы попыталась поступить в университет культуры, но не прошла конкурс. Высшее образование Екатерина получила в Московской финансово-юридической академии (МФЮА). Но работать юристом она не стала. Еще в студенчестве Катя вошла в состав команды «КВН» под названием «Свои секреты». Уже через год, в 2004-м, Варнава появилась на телеэкране с командой своего вуза «Сборная малых народов», которая участвовала в музыкальном конкурсе четверти финала Премьер-лиги. Тогда Катя была в команде приглашенным игроком, но в 2005 году начала играть в постоянном составе. Отыграв пять игр сезона, команда заняла в финале четвертое место и выступила на фестивале, правда, вне конкурса.
Фестиваль «Голосящий КиВиН» 2006 года дал команде «Сборная малых народов» серьезный шанс – они получили приглашение в Высшую Лигу, но неудача ждала их в первой же игре, и команда не прошла даже в четверть финала. В следующем году на фестивале сезона в Сочи «Сборная малых народов» выступила с номерами, адресованными системе КВН и ее руководству, и впечатление от их выступления было очень неоднозначным. Через два дня после выступления «Сборная» ушла из КВН, оставив заявление о том, что делает это по собственному желанию и «естественным путем».
После Сочинского фестиваля Екатерина Варнава играла только за команду «Свои секреты», теперь представляющую МФЮА. Команда попала в телеверсию фестиваля и была приглашена в Высшую лигу сезона 2007 года. Вместе с Марией Кравченко Катя была ведущей актрисой команды, и вдвоем они стали участницами записи финальной композиции фестиваля. В самом начале сезона команда заняла четвертое место и ушла из высшей Лиги в Премьер-Лигу, но и здесь не прошла даже в полуфинал. А вот внеконкурсное выступление «Своих секретов» на фестивале «КиВиН» в Юрмале можно было увидеть по телевизору.
2008 год стал последним сезоном Екатерины в КВН. Команда «свои секреты» вновь вышла из Высшей Лиги в начале игры, а на Юрмальском фестивале их выступление не попало в итоговую телеверсию, хотя Екатерина и Мария появились на экране во время песен на старте и финале фестиваля. Последний раз в КВН Варнава играла в составе московской сборной на Специальном проекте КВН в 2008 году.
Всероссийская известность пришла к Екатерине благодаря юмористическому телешоу «Comedy Woman» на канале ТНТ. Премьера этого шоу состоялась в ноябре 2008 года, и с тех пор Варнава постоянно выступает в проекте. Ее сценический образ в «Comedy Woman» – секс-символ этой чисто женской программы, а кроме того Екатерина – постановщик хореографических номеров. По ее словам, участницы шоу пытаются сломать устоявшееся мнение о том, что чувство юмора у женщин отсутствует или минимально. Коллектив «Comedy Woman» ни в коем случае не желает объединяться с мужчинами, считая, что женский юмор не всегда понятен мужчинам, так же, как и мужской – женщинам. Екатерина и ее коллеги очень часто пишут шутки сами и тщательно продумывают не только реплики каждого персонажа, но даже его интонации.
В 2010 году Екатерине предложили участвовать в эротических фотосъемках для российского варианта журнала «Maxim». Согласиться на эту фотосессию было нелегко – Катя опасалась, что ее родители, люди консервативные, будут осуждать дочь. И все же предложение глянцевого издания Варнава приняла, а отец и мать отреагировали на это на удивление спокойно. Правда, Владимир Петрович все же выразил свой протест, и весьма своеобразным способом – купив несколько журналов, принес их домой и заявил, что хотя бы эти экземпляры никто не увидит. Сама же Екатерина осталась довольна своей работой и фотографами журнала.
В 2011 году Екатерина решила, что ей давно пора стать самостоятельной и ушла от родителей в собственную квартиру. Возможно, на это решение повлиял начавшийся роман. Катин избранник до их встречи ни разу не видел телешоу «Comedy Woman» и сам не имеет отношения ни к шоу-бизнесу, ни к телевидению, что очень радует Екатерину.
Катя успела попробовать себя и в кинематографе. В одном эпизоде комедийного сериала «Универ» она сыграла саму себя, а в 2012 году на экраны вышла романтическая комедия «8 первых свиданий», где Екатерина Варнава снялась в роли Илоны.
Фотографией Екатерины украшена обложка ноябрьского номера журнала XXL.