Катерина родилась в Сыктывкаре. Ковальчук росла в неполной семье. До 17 лет девушка не знала отца Леонида Ивановича и старшую сестру Анну.
"Мы смотрели телевизор, шел сериал "Тайны следствия" и вдруг мама мне говорит: "Катя, это же твоя сестра", – вспомнила звезда сериала "Крепостная". Слова родительницы стали для Ковальчук громом среди ясного неба. Катерина много раз видела Анну на экране и представить не могла, что они родственники. "Я потеряла дар речи, чувствовала бурю эмоций: от тревожности до счастья и эйфории", – сообщила знаменитость.
Когда Катерине исполнился 21 год, она впервые встретилась с Анной лично. В тот день звезда сериала "Крепостная" играла на сцене театра "Остров". В спектакле Ковальчук досталась сложная роль – 65-летней наркозависимой женщины с онкологией. Анна пришла посмотреть на работу сестры.
Ковальчук-старшая высоко оценила актерскую игру родственницы. После спектакля Анна поднялась на сцену с корзиной роз и сказала Катерине много теплых слов. Позже девушки встретились и поговорили наедине.
Звезда сериала "Крепостная" сравнения со старшей сестрой не боится. Катерина отметила, что у нее с Анной разные амплуа.
Сестры Ковальчук редко встречаются – много работы. В декабре 2019 года знаменитости вместе путешествовали по Нью-Йорку. Катерина и Анна отлично провели время.