На коньки встала в четыре года под руководством своего отца, бывшего хоккеиста. После девятого класса школы поступила в училище олимпийского резерва, где занималась под руководством Андрея Анисимова, который, по мнению Екатерины, сыграл ключевую роль в её развитии как спортсменки. Работа с этим специалистом помогла Лебедевой попасть в свою первую профессиональную команду: «Спартак-Меркурий» из родного Екатеринбурга. В настоящее время Лебедева играет в команде «Факел» из Коркино (Челябинская область).
C 2007 года выступает за сборную России, высшим достижением в составе сборной стала бронзовая медаль чемпионата мира в 2013 году (отметилась одним голом и четырьмя голевыми передачами на чемпионате мира). Бронзовый призёр чемпионатов России 2004—2008 и 2011 годов.