Після поразки Ілінденського повстання 1903 року Каравелова очолює Жіночий комітет звільнення македонських жінок з в'язниці. Рік потому Катерина бере участь у Македонської конференції в Лондоні. Під час Російсько-японської війни Каравелова створює Болгарську санітарну комісію, а під час Балканської війни організовує шпиталь при університеті імені Ст. Левського.