Елена родилась 4 ноября 1884 года в сербской королевской семье, жившей в то время в изгнании в Черногории, и была первым ребенком будущего сербского короля Петра Караджорджевича и черногорской принцессы Зорки.
Уже в 6 лет Елена Караджорджевич осталась без матери, которая умерла при родах и воспитывалась теткой, дочерью черногорского короля Николая I.
Ее отец Петр только в 1903 году занял сербский престол, став первым королем Сербии из династии Караджорджевичей. Его внешняя политика была ориентирована на Россию, ввиду чего Петр старался познакомить подросшую дочь со всеми возможными претендентами из русской императорской династии.
Однажды, будучи в гостях у своей тетки Елены Черногорской, Елена Караджорджевич познакомилась с князем Иоанном Константиновичем Романовым, сыном великого князя Константина Константиновича и внуком российского императора Николая I. Вскоре после знакомства Иоанн сделал ей предложение.
В 1911 году Елена Караджорджевич прибыла в Россию в качестве невестки, и 21 августа 1911 года в Большом Петергофском дворце состоялась ее свадьба с Иоанном Константиновичем Романовым.
Невеста взяла себе русское имя Елена Петровна, сохранив при этом сербское подданство, что впоследствии спасло ей жизнь. Ее стали также часто называть Елена Петровна Сербская.
Во время Балканской войны Елена как могла помогала Сербии, вместе с мужем они открыли больницу в городе Вранье, а также детский сад и детский дом в Белграде.
Когда началась Первая мировая война, Иоанн Константинович ушел на фронт. Елена Петровна на свои средства организовала санитарный поезд и, как и многие дамы с голубой кровью, отправилась помогать на фронт.
Ей пришлось оставить медицину в связи с рождением первого ребенка в январе 1914 года - позже оказалось, что князь Всеволод будет последним Романовым, родившимся на русской имперской земле.
Год спустя,12 июля 1915, Елена родила дочь, которую супруги назвали Екатерина.
С приходом к власти большевиков в царской России, положение членов семьи рода Романовых резко усложнилось.
В 1918 году Иоанн Константинович был арестован большевиками и выслан в Вятку (сегодняшний Киров). Елена Петровна последовала за мужем, оставив детей на попечение его матери, княгини Елизаветы Маврикиевны.
Вятская вынужденная жизнь Романовых в течение месяца протекала в доме купчихи Савинцевой, по удивительному стечению обстоятельств, стоявшему на Николаевской (в честь последнего Императора) улице, позже переименованной в улицу Ленина. Местные жители относились к приезжим вполне доброжелательно и как следствие, 18 апреля 1918 года на губернском съезде совета депутатов член фракции большевиков И.Попов потребовал выслать Романовых из Вятки, так как «всем известно, что Вятка - прогнивший мещанский город, где очень слабо развито революционное движение.
Необходимо услать этих господ куда-нибудь подальше, где они были бы под надежной охраной рабочих штыков». Семью в срочном порядке переправили в Екатеринбург, а оттуда в Алапаевск.
Уже из Алапаевска в июне Елена выезжает в Екатеринбург, чтобы просить новую власть о помиловании мужа, но сама подвергается аресту и препровождается в тюрьму Перми, где уже содержались приближенные царской семьи.
Елена пробыла в пермской тюрьме до ноября 1918 года. В Перми были зверски убиты фрейлины императрицы Александры Федоровны, а лишать жизни Елену Петровну большевики опасались ввиду ее подданства Королевства Сербии и вмешательства сербского и норвежского посольств.
В ночь с 16 на 17 июля 1918 года в Екатеринбурге, в подвале дома Ипатьева, большевики расстреляли последнего российского императора Николая II, его семью и свиту.
А уже на следующую ночь, с 17 на 18 июля, мученическую смерть принял князь Иоанн Константинович Романов, вместе с другими алапаевскими затворниками. Их живыми сбросили в шахту. Затем шахту забросали гранатами. Рассказывали, что еще несколько дней со дна шахты доносились стоны…
28 сентября 1918 года в Алапаевск вошли белогвардейцы. Началось расследование по выяснению судьбы князей Романовых. В октябре тела мучеников были найдены, извлечены из шахты и захоронены в алапаевском Свято-Троицком соборе.
Летом следующего года отступающие части Белой гвардии вывезли тела из Алапаевска, сначала в Сибирь, а затем переправили их в Китай, где и захоронили на территории храме Серафима Саровского в Пекине.
Из Перми Елена Петровна была переведена в кремлевскую тюрьму, а затем освобождена и получила разрешение на выезд за границу по решению Президиума ВЦИК РСФСР от 2 декабря 1918 года, благодаря давлению сербского и норвежского посольств.
Елене Петровне удалось уехать из Советского Союза в Стокгольм, где уже находились ее свекровь и дети, вскоре они переехали в Англию, где дети могли получить хорошее образование.
Всю оставшуюся жизнь она оставалась верной своему трагически погибшему мужу.
Елена Сербская умерла 16 октября 1962 года во французской Ницце.
Сын Елены Сербской и Иоанна Константиновича - Всеволод Иоаннович стал последним представителем мужской линии Романовых, он был трижды женат, но потомства не оставил, скончавшись 18 июня 1973 года в Англии.
Его сестра – Екатерина Иоанновна в 1937 года в Риме вышла замуж за итальянского дипломата маркиза Нобиле Руджеро Фараче ди Виллафореста, у супругов родилось 3 детей.
Екатерина Иоанновна скончалась 30 марта 2007 года в возрасте 92 лет. После ее смерти ветвь рода Романовых, пресеклась и по женской линии.