Екатерина Болдышева впервые была представлена широкой публике как солистка группы «Мираж» в 1990 году на новогоднем голубом огоньке основателем и идеологом группы Андреем Литягиным. Надо сказать, Андрей Литягин — сторонник выступлений под фонограмму, всегда отдавал должное вокальным данным певицы.
Екатерина Болдышева, по свидетельствам коллег — единственная из вокалисток группы «Мираж», которая выступала вживую. Исключение составляют некоторые телесъемки. Их запись проходила также живьем, но при монтаже на видеоряд в целях упрощения работы звукорежиссёра просто накладывали имеющиеся в архиве фонограммы. Именно это безответственное отношение редакторов вызывает пересуды о значении Екатерины для группы до сих пор. Однако стоит отдать должное иным редакторам, благодаря которым до нас дошли редкие видеозаписи с фестивалей «Живая вода» и «Звездный дождь», где Екатерина Болдышева поет вживую.
В 1994 году в качестве вокалистки участвует в переиздании альбомов «Снова вместе» и «Звёзды нас ждут» группы «Мираж».
С 1999 года Екатерина Болдышева ведёт концертную деятельность под собственным именем, а также используя название «Легендарный Мираж», выступая с репертуаром группы «Мираж» и новыми песнями.
В 2004 году Екатерина Болдышева принимает участие в серии концертов, посвященных 18-летию «Миража». В 2007 году вместе с Алексеем Горбашовым и Андреем Литягиным награждена дипломом и медалью «Профессионал России» за вклад в культуру. В 2008 году издательская компания «Джем» выпускает 3-й номерной альбом группы «Мираж» «Не в первый раз», в котором все вокальные партии исполнены Екатериной Болдышевой.
В 2008 году композитор группы «Мираж» Андрей Литягин обратился в суд с заявлением о том, что якобы все партии в изданном в 2008 году третьем альбоме группы «Мираж» должна была исполнять другая певица, однако Арбитражный суд города Москвы в лице судьи Барабанщиковой Л. М. прекратил производство по делу в связи с отказом истца от иска. В 2009 году Андрей Литягин предпринял повторную попытку признать третий альбом группы «Мираж» в исполнении Екатерины Болдышевой контрафактным. Однако и на этот раз Хамовнический суд города Москвы в лице судьи Канановича И. В. отказал Андрею Литягину в иске. 23 марта 2011 года Преображенский районный суд г. Москвы в лице федерального судьи Егорова С. В. вновь отказал в иске Литягину А. В., тем самым в третий раз подтвердив легитимность третьего альбома группы «Мираж» «Не в первый раз» и правомерность исполнения Екатериной Болдышевой произведений группы «Мираж».
Кроме работы в группе «Мираж», Екатерина Болдышева известна также как участница группы «Клеопатра» и группы Наталии Гулькиной «Звёзды», участвовала в записи песен группы «Комиссар», Никиты Джигурды. Ей же принадлежит и партия женского вокала в песне группы «Ария» «Всё, что было» из альбома 1991 года «Кровь за кровь».
В 2005 году Екатерина Болдышева записывает дуэт с известным исполнителем русского шансона Вячеславом Бобковым «Посадка на рейс» (автор музыки и слов — Вячеслав Бобков). Композиция издана на сборнике XXXL Шансон. В том же году в репертуаре певицы появляется написанная ею на стихи Дмитрия Колесника песня «Остров Л.» («Остров любви»).
В настоящее время Екатерина успешно гастролирует с коллективом, в состав которого входят участники группы «Мираж» Алексей Горбашов (гитара), Андрей Гришин (ударные), Анатолий Куров и Максим Олейник (клавишные инструменты). В последние годы певица много занимается благотворительностью, выступая помимо коммерческих концертов, на мероприятиях для детей-инвалидов и сирот, заключённых, военнослужащих. Имеет множество благодарностей, грамот и наград за благотворительную деятельность.