Ещё во время съемок фильма "Приходите завтра" у Екатерины Савиновой начались серьёзные проблемы со здоровьем, из-за чего съемки были прерваны на год. Как позднее выяснилось, перед съёмками фильма актриса подхватила бруцеллёз - инфекцию, которая "выбирает" самые уязвимые места и может поразить любой орган. У Савиновой это стала центральная нервная система. Инфекцию же актриса подхватила в Крыму, когда снималась в эпизоде у Герасимова. Она постоянно покупала на рынке парное молоко, которое очень любила. Врачи долго не могли поставить правильный диагноз. Период созревания бруцеллеза – восемь месяцев. В это время актриса работала на пределе нервного истощения. Когда все же медики приступили к лечению Екатерины Савиновой, упустили из виду сопутствующее заболевание – шизофрению. В общей сложности Екатерина Савинова болела девять лет. Два-четыре месяца в году она лежала в больнице. Полностью выздороветь замечательной актрисе так и не было суждено. В периоды ремиссии Савинова гастролировала с мужем по стране; снялась в нескольких эпизодических ролях в кино. Болезнь не оставляла ее ни на минуту. Она даже жаловалась, что тело охвачено огненными кольцами. Сохраняя ясный ум, актриса чаще спрашивала: "Как же мне быть, если я не смогу выступать, петь, играть? " Постепенно актриса стала осознавать, что то к чему она так стремилась — недостижимо, а для её близких, по её убеждению, она стала лишь обузой.
В 1970 году актриса уехала из Москвы к своей сестре в Новосибирск. Зная о неизлечимости своей болезни, 25 аперля 1970 года она бросилась под поезд на узловой станции Новосибирска, как героиня "Анны Карениной", чей монолог она читала на вступительных экзаменах во ВГИК.
Бывшая киноактриса, а ныне инокиня Свято-Введенского женского монастыря Ольга Гобзева сказала о ней: "Актрис такого уровня, как Катя, у нас просто нет. И не будет долгое время, если только Сибирь не родит какую-нибудь девчушку, которая отважится схватить чемоданчик и побежать неведомо куда. Я вспоминаю наши встречи с Екатериной. Она была очень открытым человеком. ""Педагог Савиновой профессор ВГИКа Борис Бибиков (сыгравший роль профессора в фильме "Приходите завтра") как-то сказал, что за свою жизнь он видел много очень талантливых людей, но, пожалуй, только о двух может сказать с такой определенностью, что они беззаветно были преданы искусству - Станиславский и Савинова.
Похоронена Екатерина Савинова в Новосибирске, на Заельцовском кладбище.
