Elena a venit pe lume pe 4 aprilie 1834 la Munchen și a fost fiica cea mare a ducelui Maximilian Joseph și a Ludovikăi. În 1853, tânăra a călătorit cu mama și cu sora mai mică, Elisabeta, viitoarea împărăteasă Sisi, în stațiunea Bad Ischl, în speranța că va fi aleasa vărului ei, Franz Josef, împăratul Austriei, care își căuta o soție. Acesta a preferat-o însă pe mezină, deși Elena era considerată de mulți dintre reprezentanții curții de la Viena mai potrivită pentru monarhia habsburgică.
După eșecul logodnei, a suferit o depresie și mama ei s-a temut că va lua decizia să intre la mănăstire, pentru că se resemnase cu gândul că va rămâne necăsătorită. La 22 de ani, era deja considerată fată bătrână, însă ducesa Ludovika i-a aranjat o întâlnire cu Maximilian Anton Lamoral, prințul ereditar de Thurn și Taxis, acesta a fost interesat de ea și părinții au acceptat imediat partida.
Singura problemă era faptul că, deși familia lui se număra printre cele mai bogate din țară, din punct de vedere social nu era considerată egală cu cea a ducesei. Din această cauză, la început regele Maximilian al II-lea al Bavariei nu a fost de acord cu aranjamentul, însă, datorită influenței lui Sisi, în cele din urmă mariajul a avut loc pe 24 august 1858, la Possenhofen.
Cuplul a avut patru copii, prima născută fiind Louisa, care a venit pe lume în 1859, urmată de Elisabeta, un an mai târziu. În 1862, s-a născut primul băiat, numit Maximilian, iar după cinci ani, un alt fiu ce a fost botezat Albert. Căsnicia celor doi a fost umbrită de bolile prințului Maximilian. Nici tratamentele pe care le făcea la Karlsbad, nici cei mai buni medici pe care i-a consultat nu l-au putut salva, astfel că bărbatul a murit în 1867, la numai 36 de ani. După moartea lui, Elena s-a ocupat doar de activități caritabile și de educația copiilor.
În 1877, fiica ei, Elisabeta, s-a căsătorit cu Prințul Miguel de Braganza, pretendent la tronul Portugaliei, dar tânăra a murit în 1881, la vârsta de 20 de ani, la nașterea primului copil. Fiica cea mare, Louise, a devenit soția prințului Frederic de Hohenzollern-Sigmaringen, dar cuplul nu a avut copii. În 1883, primul fiu, Maximilian, a preluat conducerea familiei, însă a murit de embolism pulmonar doi ani mai târziu, iar Elena a gestionat averea uriașă pe care o moștenise până la majoratul celui de-al doilea fiu, Albert, în 1888. Ulterior, prințesa s-a retras din viața publică și s-a dedicat îndatoririlor religioase. Elena a Bavariei a încetat din viață pe 16 mai, la vârsta de 56 de ani.
