Катя Гусева родилась в Москве. Ее мама, Тамара Михайловна работала воспитательницей в детском саду, что позволяло уделять много внимания воспитанию дочерей - Кати и ее сестры Насти.
После окончания школы Катя собиралась поступить в биологический вуз. Но ее судьбу круто изменил случай, который свел ее на последнем звонке с ассистенткой руководителя курса высшего театрального училища имени Щукина. Приметив девушку, та предложила ей попробовать поступить в училище. Катя решила рискнуть - и поступила.
Еще во время учебы в Щукинском училище Катя дебютировала в кино, снявшись в фильме Н. Лебедева "Змеиный источник". Начинающая актриса снялась вместе с уже известными Ольгой Остроумовой и Евгением Мироновым и в полной мере оправдала доверие режиссера.
Театр.
В 1997 году, окончив Щукинское училище, Екатерина Гусева пришла в Театр у Никитских ворот под руководством Марка Розовского, в котором играла еще со студенческих времен. Здесь она была занята в спектаклях: "Бедная Лиза" (Лиза), "Романсы с Обломовым" (Ольга Ильинская), "Убивец" (Соня Мармеладова). В этом театре Екатерина проработала до 2001 года.
2001 год стал судьбоносным для Екатерины Гусевой.Роль в мюзикле "Норд-Ост" принесла начинающей актрисе первую известность, прежде всего в Москве. За эту работу на фестивале "Золотая маска" (2003г.) Екатерина Гусева была номинирована на "лучшую женскую роль".
"Бригада".
Одновременно с работой в "Норд-Осте" Екатерина Гусева была приглашена на одну из главных ролей в сериале "Бригада". Молодой актрисе пришлось непросто. Репетиции мюзикла приходилось совмещать со съёмками в кино - днём репетировали "Норд-Ост" ночью - снимали "Бригаду". Но Катя выдержала…
В гангстерской саге "Бригада" Катя сыграла роль Оли, жены бандита Белова, в роли которого снялся Сергей Безруков. Эта работа принесла Кате настоящую известность и всенародную любовь.
С августа 2003г. Екатерина Гусева стала актрисой театра им. Моссовета.
Кроме того актриса много снимается в последние годы в кино. Среди ее работ роли в лирической комедии "Интимная жизнь Севастьяна Бахова", мелодраме "Щит Минервы", сериале "Небо и земля".