Родилась актриса 14 июня 1956 года в Ленинграде. Отцом девочки был народный артист РСФСР, Всеволод Дмитриевич Сафронов, наиболее известный зрителям благодаря участию в военной драме Виктора Некрасова «Солдаты», в детективе Николая Досталя «Дело «Пестрых», в фантастическом приключенческом фильме Александра Гинцбурга «Гиперболоид инженера Гарина», а также детективной ленте Геннадия Павлова «Следствие ведут ЗнаТоКи. Он где-то здесь». Мать Елены, Валерия Рублева, также работала в киноиндустрии. Она была одним из режиссеров на киностудии «Мосфильм». Во многом такое окружение предопределило выбор будущей профессии дочери. Сразу после окончания средней школы Елена подала документы на поступление во ВГИК, куда и была успешно принята.
После второго курса по идеологическим соображениям руководство вуза исключило Сафонову из института. Причина крылась в дружбе юной актрисы с переехавшим в Соединенные Штаты Америки молодым человеком. Позднее, помимо проблем с учебой, эта дружба повлекла за собой присвоение Елене статуса «невыездной» – девушка долгое время не имела никакой возможности даже на время выехать за пределы страны. После отстранения от учебы, Сафронова забрала документы и перевелась в Ленинградский институт театра, музыки и кинематографии, где успешно отучилась на курсе Рубена Сергеевича Агамирзяна. Сразу после выпускных экзаменов в 1981 году начинающая актриса была принята в труппу Театра имени В.Ф. Комиссаржевской, где проработала впоследствии не один год.
Дебют в кинематографе произошел гораздо раньше, в 1974 году. Первой стала роль Любы в драме Аиды Манасаровой «Ищу свою судьбу». Главные роли в картине исполнили Георгий Жженов и Галина Польских. Спустя два года актрису пригласили в детскую ленту Юрия Григорьева «Поле перейти». Еще через два года Елена снялась в советско-японской мелодраме Сергея Соловьева «Мелодии белой ночи». Первой главной ролью актрисы стал образ оперной певицы Саломеи Крушельницкой в ленте Олега Фиалко «Возвращение Баттерфляй». Первая кинонаграда пришла к Сафоновой после исполнения главной роли одинокой, разведенной, красивой и интеллигентной Ольги в мелодраме Игоря Масленникова «Зимняя вишня». Картина сразу понравилась зрителю, а Елена получила звание «Лучшей актрисы года» по опросу журнала «Советский экран».
В 1987 году об актрисе узнал весь мир. Сафонова была приглашена на главную женскую роль в советско-итальянской драме Никиты Михалкова «Очи черные», снятой по мотивам рассказов А.П. Чехова. Главную мужскую роль исполнил итальянец Марчелло Мастроянни. За эту работу актер был номинирован на премию «Оскар». В 1992 году Елену Сафонову пригласили на роль во французской картине «Аккомпаниаторша». Во время одной из приуроченных к ленте вечеринок актриса познакомилась с французским театральным актером Самюэлем Лабартом. В том же году состоялась свадьба. Со временем в семье родились два сына, Иван и Александр.