Екатерина Варнава родилась в Москве 9 декабря 1984 года. Отец — военный. Мама — врач. Также в семье есть два старших брата — Игорь и Алексей. Вскоре после рождения Екатерины они переехали в ГДР, но уже в 1991-м вернулись в Москву.
Пошла Екатерина в школу уже в столице, но отношения с одноклассниками не сложились: всему виной травля и избиения, которые удалось пресечь только благодаря брату Алексею. В детстве Екатерина занималась бальными танцами, которые любила, а успехи предрекали блестящее будущее, но в 14 лет получила на тренировке серьезную травму и о танцах пришлось на долгое время забыть.
После школы Екатерина поступила в МИСиС на юрфак, но поработать по профессии так и не довелось, потому что в студенческие годы она всерьез увлеклась игрой в КВН и выступала в нескольких командах. Теледебют состоялся в составе коллектива «Сборная малых народов» в 2004 году.
Завершение карьеры в КВН открыло новую страницу — участие в Comedy Woman, где пригодилось ее танцевальное прошлое и Варнаве доверили ставить хореографию. Также она выступала и в миниатюрах шоу.
О своей работе в Comedy Woman в интервью Blueprint она заявила следующее: «Все шишки обычно сыпались на меня, вся ненависть доставалась мне. <…> Долгое время я была паршивой овцой, всех любили, кроме меня. И это мне, кстати, очень нравилось».
Она называет юмор защитной реакций, противоядием и терапией. Также юмор, по ее словам, располагает людей друг к другу.
«Все начинают дружить в секунду, и это за счет юмора. Развесели — и все пойдет иначе. Ни разу юмор в моей жизни меня не подвел. Меня подводили мужчины, друзья, подруги, начальники, продюсеры, кто угодно. Юмор — ни разу», — заявила Варнава.
После закрытия Comedy Woman Варнава снималась в кино, принимала участие в различных шоу, а в начале 2024 года запустила собственный YouTube-канал.