Actrice et productrice espagnole, Elena Anaya est née en 1975 à Palencia dans une famille de classe moyenne. Agitée, la petite Elena n’est pas faite pour l’école et décide de la quitter à 17 ans pour se consacrer au métier d’actrice. En 1996, elle réussit à intégrer la prestigieuse Real Escuela Superior de Arte Dramático de Madrid, tout en jouant un rôle secondaire dans le film Familia (de Aranoa, 1996) qui fait grand bruit. Cela lance sa carrière cinématographique qui se poursuit avec des œuvres importantes comme Lucia y el sexo (Medem, 2001), Sans nouvelles de Dieu (Díaz Yanes, 2001) et surtout Parle avec elle (Almodovar, 2002).
Cette exposition dans plusieurs succès du cinéma espagnol lui offre l’opportunité de partir à Hollywood où elle tourne dans le navet Van Helsing (Sommers, 2004). On la préfère largement dans le beau Fragile (Balaguero, 2005) ou encore dans Capitaine Alatriste (Diaz Yanes, 2006).
Elena Anaya continue à s’internationaliser en jouant dans Mesrine : l’instinct de mort (Richet, 2008), tandis qu’elle est la tête d’affiche de Hierro, l’île du mal (Ibanez, 2009). On la revoit dans Room in Rome (Medem, 2010), le thriller français A bout portant (Cavayé, 2010) ou encore dans La piel que habito (Almodovar, 2011) qui lui vaut le Goya de la meilleure actrice en 2012. Les années 2010 lui sont moins favorables avec un bon nombre de productions espagnoles qui ne franchissent pas les Pyrénées. On la retrouve finalement dans Infiltrator (Furman, 2017), le blockbuster Wonder Woman (Jenkins, 2017), puis dans un Woody Allen mineur intitulé Rifkin’s Festival (Allen, 2020). En 2022, elle est revenue en Espagne pour le film d’horreur Jaula (Tatay, 2022).
A noter que l’actrice est ouvertement lesbienne depuis le milieu des années 2010.