Elena María Isabel Dominica de Silos de Borbón y Grecia nació en Madrid, en la clínica Nuestra Señora de Loreto, siendo la primogénita del Rey Juan Carlos y de la Reina Sofía. Hermana del Rey Felipe, es la tercera en la línea de Sucesión al Trono, después de sus sobrinas la princesa Leonor y la infanta Sofía. Sus padrinos de bautismo fueron su abuela paterna, María de las Mercedes de Borbón y Orleans, y el infante Alfonso de Orleans y Borbón.
Al igual que sus dos hermanos, cursó sus estudios en el colegio Santa María del Camino de Madrid. Posteriormente se matriculó en Magisterio en la Escuela Universitaria ESCUNI, también en la capital, donde se diplomó en 1986 como maestra de Educación General Básico en la especialidad de inglés. Su primer trabajo sería precisamente como profesora de este idioma en su antiguo colegio. Además, realizó un curso especializado en Sociología y Educación en Exeter (Reino Unido) y completó su formación en la Universidad Pontificia de Comillas, en la que se licenció en Ciencias de la Educación, en junio de 1993. Domina perfectamente el inglés, y también el francés.
Doña Elena, que tiene el tratamiento de Alteza Real, fue desde el principio uno de los miembros más populares de la Familia Real y se dice que es el ojito derecho de su padre, con el que comparte carácter campechano y aficiones muy “españolas” como los toros. De hecho, es bastante habitual verles juntos en los cosos taurinos.
El 23 de noviembre de 1994 se anunció su compromiso con el aristócrata Jaime de Marichalar y Sáenz de Tejada, hijo de los condes de Ripalda, con el que llevaba apenas ocho meses de noviazgo. Según parece, la pareja se conoció en 1993 a través de unos amigos comunes en París, donde él trabajaba en ese momento. La boda tuvo lugar el 18 de marzo de 1995 en la Catedral de Sevilla, la ciudad escogida por la Infanta debido a sus lazos afectivos con ella. Era la primera boda real que se celebraba allí desde 1868. Don Juan Carlos le concedió a la pareja el título de Duques de Lugo.
El matrimonio tuvo dos hijos: Felipe Juan Froilán, nacido el 17 de julio de 1998; y Victoria Federica, que vino al mundo el 9 de septiembre de 2000. Ambos en Madrid. Ellos fueron los primeros nietos de los Reyes Juan Carlos y Sofía.
Sin embargo, el 13 de noviembre de 2007 Casa Real sorprendió con un comunicado en el que se anunciaba el “cese temporal de la convivencia” de Elena y Jaime. El 22 de diciembre de 2001 él había sufrido una isquemia cerebral que le dejó casi paralizado el lado izquierdo de su cuerpo. El 15 de diciembre de 2009 firmaron el divorcio definitivo “de mutuo acuerdo”, aunque Casa Real no dio a conocer la noticia hasta el 9 de febrero de 2010.
La infanta Elena trabajo desde 2008 en la Fundación Mapfre, en el área de Acción Social, por lo que cobra alrededor de 200.000 euros al año. El 19 de junio de 2014, fecha de la subida al Trono de su hermano Felipe, dejó de formar parte legalmente de la Familia Real pasando a ser Familia del Rey. Ello significa que no pierde sus títulos, pero sí la asignación dentro de los Presupuestos. Desde sus actividades en la agencia oficial son bastante excepcionales.
Después de su divorcio, no se le han conocido otras relaciones oficiales. Se ha centrado en sus dos hijos y en aficiones como la hípica, que sigue practicando activamente.