Екатерина Даниловна родилась 19 сентября 1913 года в селе Железное Донецкой области. После окончания средней школы в 1930 году поступила в 1-й Харьковский медицинский институт, который закончила в 1935 году с отличием. После окончания института вплоть до начала Великой Отечественной войны работала под руководством известного отечественного хирурга академика А. В. Мельникова. С 1935–1937 гг. – аспирант кафедры оперативной хирургии с топографической анатомией, с 1937–1939 гг. – кафедры госпитальной хирургии 1-го Харьковского медицинского института. В 1939 году защитила кандидатскую диссертацию «Об изменениях в соседних органах и тканях при остром аппендиците». С 1939–1941 гг. – ассистент кафедры хирургии 1-го Харьковского медицинского института. С 1941–1943 гг. служила в рядах Советской Армии начальником медицинской части № 197 (Центральный фронт), а затем была ведущим хирургом эвакогоспиталя (Карельский фронт). С 1943–1944 гг. – ассистент кафедры факультетской хирургии Военно–морской медицинской академии и начальник отделения эвакогоспиталя. В период с 1944 по 1951 гг. работала в Винницком медицинском институте: доцент кафедры оперативной хирургии, доцент кафедры факультетской хирургии, заведующая кафедрой оперативной хирургии. В 1951–1987 гг. работала в Одессе. 1951–1955 гг. – заведующая кафедрой оперативной хирургии института усовершенствования врачей. В 1952 году защитила докторскую диссертацию «Заболевания передней брюшной стенки после ранения и лапаротомии». В 1953 году присвоено ученое звание профессора. В 1955–1978 гг. работала заведующей кафедрой общей хирургии 5 Одесского медицинского института им. Н. И. Пирогова. В 1965 году присвоено звание заслуженного деятеля науки УССР. Вплоть до 1987 г. – научный консультант кафедры общей хирургии. Е. Д. Двужильная – видный ученый–хирург с широким научным кругозором. Профессор Екатерина Даниловна Двужильная является автором трех монографий: «Заболевания передней брюшной стенки после ранения и лапаротомии» (1952 г.), «Энцефалография в хирургической клинике» (1962 г.), «Клиника и морфология острого аппендицита» (1964 г.) и первого учебника по общей хирургии на украинском языке – «Загальна хірургія» (1969 г.). Кроме этого, она является автором более 100 научных работ (по оценкам различных авторов от 118 до 170). Ее многочисленные научные работы освещают актуальные проблемы хирургии желудочно–кишечного тракта, заболеваний брюшной стенки, щитовидной железы, гнойной хирургии, газовой гангрены, злокачественных опухолей. Она предложила новый метод операций при длительно незаживающих ранах передней брюшной стенки после ранений и лапаротомии, что значительно уменьшает сроки лечения больных в стационаре, а также предотвращает образование вентральных грыж, свищей и кишечной непроходимости. У Екатерины Даниловны было много учеников. Под ее руководством защищено 6 докторских и 13 кандидатских диссертаций.