На чемпионате Европы 1982 года Екатерина сумела пробиться в финал, однако там заняла 7-е место. В следующем году на чемпионате мира Фесенко выиграла золотую медаль. Она опередила мировую рекордсменку Анну Амбразене на 0,03 секунды.