На пятом курсе Алёна познакомилась с молодым начинающим режиссёром, только-только обосновавшемся в Москве, Виталием Бабенко. Вышла замуж, взяла фамилию мужа и уехала с ним. Однажды актриса Юлия Ромашина высказала предположение, что Алёна вполне смогла бы поступить во ВГИК, где курс набирал её муж, народный артист РСФСР Анатолий Ромашин. Бабенко поступила и окончила его мастерскую в 2000 году.
Ещё студенткой дебютировала в сериале «Каменская», где снялась в нескольких эпизодах. Первую главную роль актриса сыграла в драме Владимира Краснопольского и Валерия Ускова «Подари мне жизнь», а известность Алёне Бабенко принесла роль в фильме Павла Чухрая «Водитель для Веры».
После премьеры предложения посыпались как из рога изобилия. Но Алёна отказывалась, если ей предлагали сыграть женщину-милиционера или ещё какого-либо другого маловыразительного персонажа. Актриса избежала «звёздной болезни», усердно работала со многими режиссёрами, а своих героинь даже рисовала, чтобы как можно точнее и проникновеннее воплотить их на экране. Алёна Бабенко сыграла десятки запомнившихся ролей в кинофильмах и сериалах: «Серебряная свадьба», «Сдвинутый», «Спасибо», «Копейка», «Мамука», «Юнкера», «Золотой телёнок», «Дети Ванюхина», «Ленинградец», «На Верхней Масловке», «Жесть», «Андерсен. Жизнь без любви», «Каникулы строгого режима», «Весельчаки», «На море!», «Апостол», «Катя: Военная история», «Папа напрокат», «Свои дети», «Иллюзия страха», «Инди», «Параллельные миры», «Уходящая натура».
Алёна Бабенко обладатель многих призов и наград.
С 2008 года — ведущая актриса театра «Современник». В качестве эксперимента актриса дважды становилась участницей шоу «Ледниковый период». Её партнёрами на льду были известные фигуристы Роман Костомаров и Алексей Тихонов.
В 2020 году Алёна стала участницей телевизионного проекта «Танцы со звёздами». Её партнёром стал Максим Петров.
Сейчас Алёна Бабенко продолжает работать над новыми картинами, а также занимается новыми проектами. Актриса давно и успешно поёт. Она выступает с концертами на различных площадках в Подмосковье.