Народилася 1 вересня 1961 року у Чикаго, штат Іллінойс, у родині українських іммігрантів. Її батько Михайло Чумаченко народився 1917 року в селі Зайцівка на Харківщині у великій селянській родині. Він залишився одним із небагатьох у своїй родині, хто вижив під час Голодомору 1932-33 років. Чумаченко здобув освіту інженера-електрика у Лисичанську Луганської області. Пізніше служив у Червоній Армії, воював на фронтах Великої Вітчизняної, був захоплений у полон і вивезений у 1942 на примусові роботи до Німеччини.
Мати, Софія Чумаченко, народилася 1927 року в селі Литки Київської області. У віці 14 років була викрадена в рабство до нацистської Німеччини. Там батьки Катерини зустрілися та одружилися. 1945-го у них народилася дочка Ліда, старша сестра Катерини. У тому ж році Чумаченко серйозно захворів на сухоти і змушений був лікуватися вісім років у протитуберкульозному санаторії.
1956-го на запрошення Української православної церкви до Чикаго родина Чумаченків емігрувала до США. До свого виходу на пенсію 1984 року Чумаченко працював електриком у Чикаго. 1987-го він перевіз свою родину до Флориди. Помер у 1998 році, похований у Києві.
1982 року Ющенко закінчила з відзнакою факультет дипломатичних відносин університету Джорджтауна, отримала диплом бакалавра міжнародної економіки. 1985-го закінчила Українські літні студії при Гарвардському університеті. У 1986 році в Чикагському університеті отримала диплом магістра бізнес-адміністрування за спеціальностями міжнародні фінанси та менеджмент громадських неприбуткових проектів.
Закінчивши університет, Катерина Чумаченко була директором (1983–1984) Української Національної інформаційної служби.
У 1986–1988 працювала помічником з особливих доручень у заступника Державного секретаря США з питань прав людини і гуманітарних справ.
З квітня 1988 по січень 1989 була заступником голови Офісу громадських зв'язків Білого Дому.
У 1989 Катерина Чумаченко працювала у секретаріаті Міністерства фінансів США.
У 1991 отримала посаду економіста у Конгресі США з питань економіки і одночасно, на громадських засадах, працювала віце-президентом Фундації Україна-США, яку вона заснувала у 1991 році.
Була директором Інституту Пилипа Орлика, а в 1993 Катерина отримує посаду консультанта та менеджера української філії компанії «Піт Марвік Барентц Груп».
Катерина Ющенко є головою наглядової ради міжнародного благодійного фонду «Україна 3000». Основним завданням фонду є пошук іноземних та місцевих партнерів для придбання нового устаткування для лікарень, для забезпечення лікарень ліками та персоналом. У складі фонду також є культурні та історичні напрямки.
Була ініціатором проєкту «Дитяча лікарня майбутнього», який передбачав будівництво та обладнання лікарень для важкохворих дітей. Будівництво медичного закладу вартістю 600 млн доларів США покладалось на британську компанію Building Design Partnership Structures, фінансувати її діяльність планувала компанія «Генезиз Євразія Корпорейшн» (США). Кошти проєкту повинні були обслуговуватись на рахунку АТ «Трансбанк». Катерина Ющенко заявляла, що перші пацієнти будуть лікуватись вже в березні 2009 року, проте будівництво закладу так і не розгорнулось.
Катерина познайомилася з Віктором Ющенко у Києві 1993 року. Одружилися у січні 1998-го. У них троє дітей: Софія, Христина та Тарас. У 2005 року Катерина Ющенко стала громадянкою України. 30 серпня 2007 року Катерина Ющенко вийшла з громадянства США.
Спеціальна нагорода ЮНЕСКО «Золота піраміда» (листопад 2005)
Медаль князя Василя-Костянтина Острозького від Острозької академії (жовтень 2005)
«Нагорода видатному випускникові в галузі суспільної діяльності 2005 року» від бізнес-школи Чиказького університету (жовтень 2005)
Спеціальна нагорода від Фонду допомоги дітям Чорнобиля (квітень 2006)
Нагорода «Почесний викладач гімназії „Києво-Могилянська колегія“» (лютий 2007)
Великий хрест Ордена Полярної зірки (Швеція, 2008)
Медаль Свободи Трумена-Рейгана (США, 2008)
Орден Трьох зірок 1 класу (Латвія, 19 червня 2008)
Хрест «За заслуги перед Церквою і Папою» (Ватикан, 29 червня 2009).
28.08.2015