Ekaterina Shumilova court dans des compétitions internationales junior à partir de 2005, se classant deuxième d'une épreuve de la Coupe d'Europe junior à Obertilliach. En 2006, elle est médaillée de bronze en relais aux Championnats du monde junior. Un an plus tard, elle devient double championne d'Europe junior sur l'individuel et le relais. En fin d'année, elle reçoit une sélection pour la Coupe du monde, sans parvenir à marquer de points. Elle fait de retour sur le podium seulement en 2010, aux Championnats d'Europe, où elle gagne la médaille de bronze sur la poursuite et le relais.