Η Αικατερίνη Χριστοφιλοπούλου γεννήθηκε στην Αθήνα στις 29 Νοεμβρίου του 1917. Μαθήτευσε στο Παλαιό Φάληρο, όπου η οικογένεια εγκαταστάθηκε από το 1923. Σπούδασε Ιστορία και Αρχαιολογία στα Πανεπιστήμια Αθηνών, Μονάχου και Βιέννης (1934-1945). Αριστούχος διδάκτωρ Βυζαντινής Ιστορίας του Πανεπιστημίου Αθηνών (1948). Υφηγήτρια (1960) και εντεταλμένη υφηγήτρια (1966) της Φιλοσοφικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών, τακτική καθηγήτρια της Βυζαντινής Ιστορίας (1972) και ομότιμος (από το 1985).