Элен Сегара родилась 26 февраля 1971 года в Си-Фур-Ле-Плаж, маленьком городке в департаменте Вар, на берегу Средиземного моря. Её отец Бернар, итальянец по происхождению, был служащим в бюро судостроительной верфи Сен Сюр Мер, а мать-армянка Тереза работала в налоговом управлении. Именно от отца, обожавшего оперу, Элен и унаследовала своё пристрастие к песне. После развода родителей в 1979 году тогда уже восьмилетняя Элен осталась жить с матерью, с которой она поддерживала довольно-таки конфликтные отношения. Когда Элен было 11 лет, её мать снова вышла замуж. Отношения между Элен и её отчимом не сложились. Мать же всегда вставала на сторону своего нового мужа. В одиннадцать лет девочка приняла участие в конкурсе, который выиграла, исполнив песню L'amour en heritage Наны Мускури. Руководитель мероприятия увидел в Элен будущую звезду и сказал об этом её родителям. Но они отнеслись к этому неодобрительно, мотивируя это тем, что она ещё слишком молода, чтобы начать артистическую карьеру. Мать не разделяла стремлений дочери стать певицей; в будущем она видела Элен работающей в мэрии. Но девочка заявляла матери: "Нет, мама, я буду петь". Зато бабушка и дедушка поддерживали Элен в её мечтах о пении.
В 14 лет, не выдержав деспотизма отчима, Элен покинула дом матери и переехала жить сначала в пансион, а потом к своему отцу. Годом позже она совершенно случайно попала на вокальный кастинг, и музыкант, проводивший его, разглядел в девушке талант и предложил ей записать рекламу для местного радио. Таким образом Элен поняла, что пение - её призвание.
В 1993 году Элен решила переехать в Париж, чтобы дать себе реальный шанс добиться чего-то большего в своей профессии, но она так и не смогла привыкнуть к этой новой для неё жизни в столице и постоянно возвращалась обратно в родной Вар. Чтобы заработать на жизнь, в Париже Элен приходилось работать певицей в барах и ресторанах. Она создала для себя репертуар, состоявший примерно из 1200 французских и англо-саксонских песен. В том же 1993 году Элен выпустила свой первый сингл Loin, однако песня не добилась никакого успеха.
В 1996 году первый продюсер Элен, Фабрицио Сальвадори, познакомил её с Орландо (братом и продюсером Далиды), на которого голос Элен произвёл сильное впечатление. Он решил заняться её карьерой, начав с того, что заставил её похудеть на 6 кг и полностью изменить внешний вид. Её первый сингл Je vous aime adieu стал очень популярным и даже получил награду Рольф Марбо, присуждённую SACEM весной 1997 года. Эта песня вошла в её первый альбом Coeur de verre, вместе с Les vallées d'Irlande и Vivo per lei, спетой дуэтом со знаменитым Андреа Бочелли. Альбом был продан тиражом более чем в 600 000 экземпляров.
В 1997 году Элен попыталась получить роль Эсмеральды в мюзикле Notre-Dame de Paris Люка Пламондона и Ришара Коччианта. Роль досталась Элен после того, как Ноа отказалась от участия в турне спектакля. Участие Элен в Notre-Dame de Paris очень помогло ей в профессиональном плане, а также и её сольной карьере. Её пригласили записать песню Loin du froid de décembre к мультфильму Anastasia.
Однако в 1999 году Элен пришлось покинуть мюзикл Notre-Dame de Paris, так как в турне по Квебеку она потеряла голос. "Во время турне я спала не более трёх часов за ночь, тогда как мне нужно восемь-десять, чтобы дать отдохнуть моему голосу; я потеряла 6 кило, мой друг меня бросил и в итоге я потеряла голос". У неё обнаружили кисту на голосовых связках, и ей срочно потребовалась операция. Врачи сказали Элен, что если она хочет снова когда-нибудь петь, она не должна разговаривать по крайней мере три недели, и ей особенно нужен отдых. Чтобы восстановить свой голос, она долго прожила в Нью-Йорке.
Пока Элен набиралась сил, её музыканты записали музыку для её второго альбома, хотя сама она не была уверена в том, что сможет исполнить песни с диска. Но её опасения были напрасны: сингл Il y a trop de gens qui t'aiment, вышедший в конце 1999 года и возвестивший о великом возвращении Элен Сегара на сцену, сразу же занял первые места в хит-парадах Франции, Бельгии и Швейцарии.
В течении 2000 года Элен продолжал сопутствовать успех. Её второй альбом Au nom d'une femme пользовался огромной популярностью с момента выхода и был продан тиражом более чем в 1 500 000 экземпляров. Элен получила награду NRJ в номинации Франкоязычное Открытие Года, и впоследствии награду Victoires de la Musique в номинации Артист Года. В октябре 2000-го Элен дала три концерта в Олимпии, прошедшие с огромным успехом. Один из них, проходивший 24 октября, был записан на видео и аудио. DVD и видеокассета вышли летом 2001 года, а двойной диск - осенью.
2002 год тоже начался для Элен весьма успешно - с выпуска сингла Donner tout. В том же году вышел испаноязычный альбом Элен, в который вошли её лучшие песни, исполненные на испанском языке.
Осенью 2002 года Элен записала наконец свой новый альбом Humaine, появившийся в продаже 10 марта 2003 года. А в мае произвела на свет своего второго сына, которого назвала Маттео. В августе певица вышла замуж за своего друга, музыканта Матьё. Осенью того же года Элен отправилась в турне по Франции, начавшееся с концертов в Олимпии (Париж). Весной 2004 года Элен объявила о своей третьей беременности, и в октябре появилась на свет её дочь Майя. В ноябре 2004 певица выпустила сборник своих лучших песен, куда вошли её лучшие творения и 3 совершенно новые песни.
В сентябре 2006 года наконец-то вышел новый, четвёртый, студийный альбом Элен, Quand l'éternité. В этом альбоме гораздо более мрачные настроения, чем в предыдущих дисках певицы. В некоторых песнях присутствует тема смерти. Одна из песен, Father, посвящена умершему в 2004 году свёкру Элен, журналисту Дидье Лека, ещё одна, Je te retiens, умершей от лейкемии фанатке Элен, Мари. Большинство песен написано Элен в соавторстве с мужем, а в припеве песни Rien n'est comme avant Элен впервые за свою карьеру попробовала себя в качестве композитора.
В 2008 году Элен записала пятый студийный альбом Mon Pays C'Est La Terre.