Елена родилась в июне 1977 года в городе тоски, доски и трески – в Архангельске. Ее отец долгие годы работал художественным руководителем молодежного театра. Он одним из первых стал устраивать уличные театральные представления. Мама работала педагогом по классу фортепиано. Тем не менее Елена нотной грамоте не обучена. Тогда не принято было распылять ребенка по всем возможным секциям. Считалось, что заниматься нужно чем-то одним, но как следует. Елена посвятила детство танцам. Даже хотела стать балериной, но педагог и мама отговорили ее от этой мечты, мол не те данные, тем самым повлияв на ее судьбу.
После окончания школы Елена отправилась в Москву поступать в театральный. Девушка абсолютно не готовилась к поездке, думала, что смелая и все само собой утрясется. Не утряслось. Сразу же встал вопрос отсутствия жилья. Лена рассчитывала поселится у дяди, но он оказался в отъезде. До его приезда Елене на выручку пришла его соседка – сердобольная женщина дала незнакомой девушке ночлег. Когда дядя вернулся, то он сказал, что вещи племянница пусть оставляет, но поскольку сам он вновь отправляется в отъезд, оставить у себя в квартире ее он не может. Как в старом анекдоте: «Что даже чаю не попьете? ». С тех пор Аня с дядей не виделись.
В этот визит в Москву она попыталась поступить в Щукинское училище. Это был абсолютный провал, девушка сильно переживала, ее трясло, она кое-как прочитала программу. В другие вузы она даже и пробовать не стала, вернулась домой.
Спустя год она снова приехала в Москву уже в полной боевой готовности. Она заранее решила вопрос с жильем, подготовилась к вступительным и ее с первого раза взяли в Школу-студию МХАТ на курс к Олегу Николаевичу Ефремову. Панову быстро стали задействовать в театральных постановках МХАТа, куда после выпуска ее зачислили в состав постоянной труппы.
В кино Елена имела успех сразу и безоговорочно. Диплом актрисы Панова получила в 1999 году и тут же ее пригласил швейцарский режиссер на главную роль в свой фильм «Beresina oder Die letzten Tage der Schweiz». К самому фильму зрители отнеслись довольно холодно, но критики отметили талант молодой русской актрисы.
В том же году сама Нонна Викторовна Мордюкова утвердила Елену на роль своей героини в молодости. Великая актриса листала фото претенденток на роль и на фото Пановой сказала: «А это я».
Затем была картина «Граница. Таежный роман». Елена за роль Галины Жгут получила государственную премию, а ей между тем, исполнилось всего 23 года. Многие и в преклонных летах не удосуживаются таких наград.
Затем был «Бой с тенью» - один из самых кассовых фильмов тех времен. Всего на счету актрисы 70 картин. Она не против сниматься в небольших сериалах, но всегда отказывается от многолетних ситкомов.
Долгое время актриса была одинока и даже успела с этим смириться. Друзья говорили ей, что бы не переживала, мол сама не успеешь оглянуться, как уже будешь замужем и с детьми. Так и вышло. Когда снимали «Бой с тенью-2» в картине появился новый режиссер Антон Мегердичев. Их знакомство произошло на съемочной площадке, затем оно вылилось в крепкую дружбу, а затем и в брак. В 2012 году у актрисы появилась первая дочка Марианна, а в 2016 году вторая дочка Лидия.
Актриса искренне восхищается своим мужем., ведь есть за что. Например, знаменитый фильм «Метро» он смонтировал полностью сам. Елена не просит мужа ее снимать. Их карьеры строятся независимо друг от друга.