Будущая актриса появилась на свет в творческой семье. Её отцом был прославленный актёр Всеволод Сафонов, а мать — актриса и режиссёр Валерия Рублёва — работала на «Мосфильме».
Маленькая Лена с детства была погружена в мир кино и театра. В их доме часто бывали звёзды экрана, которых девочка всей душой любила и звала по-простому — дядя Женя Евстигнеев, дядя Толя Папанов, дядька Кешка-малоежка Смоктуновский. Неудивительно, что после школы Лена не раздумывая подала документы во ВГИК. Пользоваться авторитетом знаменитого отца девушка не собиралась — первую попытку поступить она провалила, затем последовала вторая неудача, и лишь на третий год Елена наконец стала студенткой.
Диплом ВГИКа она так и не получила. Уже на первом курсе Сафонова вышла замуж за актёра Виталия Юшкова, с которым познакомилась на съёмках фильма «Семья Зацепиных». Роман развивался стремительно и вскоре закончился свадьбой. Избранник актрисы на тот момент работал в БДТ и собирался домой в Ленинград, а потому Сафонова приняла решение о переводе в ЛГИТМИК, чтобы быть рядом с любимым. В молодой семье не всё складывалось гладко: шесть лет Елена мирилась с пристрастием мужа к алкоголю, но не выдержала и подала на развод. Виталий после этого эмигрировал в Израиль, где живёт и по сей день.
А вот Сафоновой суждено было стать звездой на родине. В кино она дебютировала ещё в 18 лет, сыграв школьницу Любу Иванову в драме «Ищу мою судьбу». Затем в карьере актрисы было несколько второстепенных ролей, а первый большой успех пришёл к ней после главной роли в биографическом фильме «Возвращение Баттерфляй» о жизни украинской певицы Соломии Крушельницкой.
Судьбоносной стала для актрисы мелодрама «Зимняя вишня». Изначально на роль матери-одиночки планировали утвердить Наталью Андрейченко, но незадолго до съёмок актриса отказалась сниматься. Тогда на её место пригласили Сафонову, с которой тоже возникли проблемы: пробы Елена проходила совершенно в другом образе, а перед съёмками поколдовать над внешностью актрисы доверили неопытной гримёрше. От новой причёски Сафоновой пришла в ужас вся киногруппа. Зато зрительницы после выхода картины на экраны атаковали парикмахерские с просьбой подстричь их «под зимнюю вишню».
Картина стала настолько популярной, что было снято несколько продолжений, а на саму Елену буквально сыпались предложения сыграть одиноких женщин с неустроенной судьбой. У неё и самой в личной жизни всё было непросто. Роман с женатым американским бизнесменом Ваче Мартиросяном закончился для Елены рождением сына Ивана Сафонова, которого актриса записала под своей фамилией. До свадьбы с Мартиросяном дело так и не дошло: он хоть и звал Елену в Штаты и обещал помогать со съёмками, семью бросать не собирался.
Тем временем Сафонова получила предложение о съёмках в новой картине Никиты Михалкова «Очи чёрные», где ей предстояло играть с самим Марчелло Мастроянни. Этот фильм стал для актрисы судьбоносным: здесь её впервые увидел французский актёр Самюэль Лабарт и влюбился с первого взгляда. А вскоре Лене предложили сняться во французской ленте «Аккомпаниаторша», где они с Лабартом должны были играть влюблённых. Экранный роман очень скоро перерос в настоящее чувство. После свадьбы Елена переехала к мужу во Францию, быстро овладела языком, снималась за границей в кино и играла в театре.
Однако и на родине об актрисе не забывали. Елена постоянно приезжала в Россию на съёмки, но мужу разъезды жены не нравились. Он требовал, чтобы Сафонова оставила кино и полностью посвятила себя дому и их общему сыну Александру. В самый разгар семейных перипетий актриса появилась в картине «Принцесса на бобах» — она так похудела и осунулась, что идеально вписалась в образ измученной посудомойки, и ей даже не накладывали грим.
Бракоразводный процесс стал тяжёлым испытанием для Елены: три года она боролась за право забрать сына с собой на родину, но проиграла — в результате он остался с отцом во Франции. Оба сына Сафоновой пошли по стопам матери — старший Иван работает на «Мосфильме», а младший Александр снимается во французском кино.
Сегодня Елена Сафонова ведёт достаточно закрытый образ жизни, хотя на экране её по-прежнему можно увидеть очень часто. На данный момент в производстве находится четвёртая часть знаменитой «Зимней вишни», где актриса играет свою героиню спустя почти сорок лет.