Елена Всеволодовна Санаева родилась 21 октября 1942 года в Куйбышеве (ныне – Самара) в семье известного киноактёра Всеволода Васильевича Санаева и Лидии Антоновны Гончаренко. Елена в детстве была очень худенькой и болезненной. В пять лет она заболела гепатитом, против которого медицина в те времена была бессильна. Родители были в отчаянии, в годы войны из-за болезней они уже потеряли сына Алешу. Мама Елены всю свою жизнь посвятила мужу, часто помогала ему учить роли. Однажды она услышала из кухни взволнованный голос дочери, которая стояла перед игрушками, плакала и цитировала слова Веры Марецкой из фильма «Сельская учительница», представляя себя героиней кино. В 1966 году Елена Санаева окончила ГИТИС, а в 1967 году поступила в Театр-студию киноактёра в Москве. Дебют актрисы в кино состоялся в 1967 году в фильме «Генерал Рахимов». Санаева подавала большие надежды и готовилась играть героинь. Её заметил и начал снимать Василий Шукшин (новелла «Думы» в фильме «Странные люди», 1969; «Печки-лавочки», 1972). Однако всё в жизни и творчестве Елены Санаевой перевернула встреча с Роланом Быковым. Они встретились в 1972 году на съёмках фильма «Докер», в котором играли супругов. Быков влюбился в Елену с первого взгляда, но актриса на тот момент была замужем. По окончании совместной работы они не виделись год. Следующая встреча состоялась на съёмках фильма «Автомобиль, скрипка и собака Клякса», во время которой Ролан сделал Елене предложение, но свадьба состоялась гораздо позже. После того, как Быков и Санаева снялись вместе в фильме «Приключение Буратино», актрису перестали приглашать на роли героинь. Получилось, что роль лисы Алисы не только принесла известность Елене Санаевой, но и значительно сузила её актёрское амплуа. Елена Всеволодовна стала характерной актрисой, на которую больше обращали внимание постановщики комедий. А через какое-то время в кинематографическом мире и вовсе решили, что снимать Санаеву — прерогатива её мужа-режиссёра Быкова. И действительно, во многих фильмах они работали вместе: «Дни хирурга Мишкина», «Деревня Утка», «Искренне Ваш…», «Свадебный подарок», «Подсудимый», «Жил-был настройщик», «Чучело», «Я сюда больше никогда не вернусь». Елена Санаева исполнила роли в следующих кинокартинах других режиссёров: «Свой среди чужих, чужой среди своих», «По улице комод водили», «Пена», «Приключение Али-Бабы и сорока разбойников», «Частная жизнь», «Тайна «Чёрных дроздов», «Законный брак», «Не покидай меня любовь», «Русский паровоз». Актриса принимала участие в озвучивании мультфильмов: «Слонёнок пошёл учиться» (Волчица), «Боцман и попугай» (Ворона), «Приключения пингвинёнка Лоло» (Лала, мама Лоло), «Кошка, которая гуляла сама по себе» (Корова), «Ах, эти жмурки!» (курица Агнесса / корова Розалинда / свинья Лауренсия). С 2009 года Елена Санаева – актриса театра «Школа современной пьесы». В 2009 году Елена Всеволодовна выпустила в издательстве «АСТ» книгу Ролана Быкова «Заколдованная Принцесса». Там же вышли дневники Ролана Быкова «Я побит, начну сначала» (2010) и «Стихи Ролана Быкова» (2010). Сын актрисы Павел Владимирович Санаев - писатель, актёр, режиссёр, сценарист, продюсер, переводчик, общественный деятель и журналист. В 1983 году Павел вместе с Еленой Всеволодовной снимался в фильме Ролана Быкова «Чучело», а в 2007 году Елена Санаева исполнила роль в фильме сына «Нулевой километр». В последние годы Елена Всеволодовна Санаева больше занимается общественной деятельностью. Будучи вице-президентом Международного фонда развития кино и телевидения для детей и юношества «Фонд Ролана Быкова», она устраивает всевозможные акции и выставки, выезжает на фестивали детского творчества.