Выпускница Московских высших женских курсов Герье (ныне МПГУ). Закончила в 1883 году. Писательница, мемуаристка, близкая знакомая Ивана Бунина.
Родилась 8 апреля 1865 года в семье известного юриста М.Н. Лопатина. Сестра философа и психолога Льва Лопатина, одно время преподававшего на курсах Герье ( ныне МПГУ). В 1883 году выдержала экзамен на звание домашней учительницы. В 1891 году в журнале «Русская мысль» опубликовала первое литературное произведение — «Воспоминания о С. А. Юрьеве». Писала под псевдонимами: Ельцова, К. и Л. Дебют Катерины Ельцовой состоялся в журнале «Новое слово», где в 1896-1897 годах печатался её роман «В чужом гнезде», через год журнал «Русская мысль» опубликовал её рассказ «Подневольные души». В редакции журнала «Новое слово», в январе 1897 года, состоялось её знакомство с Буниным, который вскоре сделал ей предложение и получил отказ.
Занималась благотворительностью, была попечительницей Хамовнического 1-го женского училища, Никольской общины; во время Первой мировой войны — старшая сестра психиатрического госпиталя. После 1917 года эмигрировала во Францию. Давала уроки, изредка печаталась в газете «Последние новости» и в журнале «Современные записки».
Скончалась в 1935 году