Войну встретила в Калинине, город покинула из-за оккупации. Участницей партизанского движения стала добровольно в апреле 1942 года. Входила вместе с Зинаидой Тимофеевой в отряд «За родную землю» 2-й Калининской партизанской бригады, общая численность которой составляла 178 человек.
Как следует из исторической справки комиссара бригады Александра Павловича Константинова, именно в апреле 1942 года из молодежи и комсомольцев разных, неоккупированных районов области, Калининский обком ВКП (б) создал три отряда, которые до июня 1942 года базировались в нейтральной зоне на территории Великолукского района Калининской области (ныне Псковская область) и действовали как самостоятельные, выходя для совершения операций за линию фронта.
В июле 1942 года диверсионная группа, в которую входила Екатерина Фарафонова, подорвала эшелон противника на линии Новосокольники — Невель. В группе было четыре человека. Пятью минами они полностью заминировали участок железной дороги, где 3 июля взорвался «состав с воинским грузом». Днем 4 июля, на обратном пути, диверсанты были окружены полицаями и гестаповцами, завязался бой, обе подруги — и Фарафонова, и Тимофеева — были ранены.
В наградном листе указано, что Екатерина Николаевна лично убила одного полицая и ранила двоих немцев. Из документа также следует, что еще живую девушку «изрезали на куски» фашисты.
Посмертно партизанка была награждена Орденом Красной звезды.
Похоронена девушка вместе с подругой в деревне Конюшки Псковской области. Именем Екатерины Фарафоновой названа улица в Твери.
