Ефремова Екатерина Иосифовна родилась 26 ноября 1914 г. в с. Егоркино Чистопольского уезда Казанской губернии (ныне Нурлатский муниципальный район Республики Татарстан) в семье педагога начальных классов, отличавшегося большим интересом к литературе и искусству. Иосиф Ефремович Ефремов ушел из жизни, когда дочери было всего пять лет. «Отец мой, – читаем мы в собственноручно написанной автобиографии, – учительствовал в чувашской школе… в деревне Аксумла. После смерти отца, в 1923 году наша семья переехала на его родину, в деревню Мамликасы Цивильского уезда. Бабушка и мама хорошо знали чувашское народное искусство и старались приучать меня ткать, вышивать и все это, видимо, привлекло мое, не совсем детское, воображение». Бабушка Меланья занималась рукоделием и бережно хранила изделия – образцы истинно народного творчества, дядя Филипп был знаменитым на всю округу кузнецом».
После переезда в г. Чебоксары Екатерина училась в фабрично-заводской семилетней школе. В это же время брала уроки рисования у Моисея Спиридонова, одного из основоположников чувашского профессионального изобразительного искусства, собирателя и исследователя чувашского народного орнамента. Мастер разглядел в девушке талант и рекомендовал продолжить занятия в специальном учебном заведении. Связь с учителем она поддерживала до ухода М.С. Спиридонова из жизни в 1981 г.
Девушка поступила на вышивальное отделение Московского промышленно-художественного техникума им. М.И. Калинина. «Моими учителями, – указала в автобиографии Екатерина Иосифовна, – были известные художники декоративно-прикладного и народного декоративного искусства: композицию и технические приемы шитья и вышивки преподавали С.В. Ильинская и О.К. Бельчикова, «Живопись» вел Н.Г. Тихонов, «Рисунок» – Иван Сергеевич Простов, стили преподавал А.П. Барышников – известный автор книги-пособия по орнаменту. В июне 1936 г. отлично защитила диплом и получила аттестат. Председателем квалификационной комиссии была Л.В. Маяковская». Вспоминая о времени учебы в техникуме, Екатерина Иосифовна с особой теплотой писала о педагоге С.В. Ильинской: «Софья Владимировна нас часто водила в музеи, дом моделей, старалась, чтобы мы бывали в театре, смотрели балет, слушали музыку, много читали, работали над собой. Она старалась привить нам чувство прекрасного». Кроме этих воспоминаний о техникуме в госархиве хранится портрет Екатерины Ефремовой, выполненный сокурсницей, имя которой не установлено. С рисунка на нас смотрит юная Катя Ефремова: спокойное выражение лица и пытливый взгляд – впереди долгая, интересная и плодотворная жизнь. Самой модели, по всей видимости, рисунок нравился, поэтому Екатерина Иосифовна хранила его всю жизнь и передала в госархив. Ставшую знаменитой вышивальщицу, конечно, много фотографировали и рисовали. Официальный портрет, выполненный Розалией Ермолаевой в 1969 г. хранится ныне в фондах Чувашского государственного художественного музея. На нем Екатерина Иосифовна представлена уже в звании «Заслуженный художник Чувашской АССР». Ученический же набросок, выполненный акварелью на обороте миллиметровки, видится и лирическим, и строгим, и юношески наивным, и устремленным в будущее одновременно. Это «изюминка» личного фонда Екатерины Ефремовой в госархиве.
В июне 1936 г. Е.И. Ефремова получила аттестат техникума. В письме, обращенном к выпускникам, из-за болезни не пришедшая на выпускной вечер С.В. Ильинская написала: «Наша замечательная эпоха должна выковать свой стиль не только в живописи, скульптуре, архитектуре, но и в бытовой вещи, в ее новой форме, в ее новом содержании. И перед вами, молодыми специалистами, стоит большая задача – участвовать в этом почетном деле. Эта работа только начинает развиваться в области художественной кустарной промышленности, и поэтому стране нужны люди». Этому напутствию любимого педагога Е.И. Ефремова следовала всю свою жизнь.