Елена Соловей родилась 24 февраля 1947 года в семье военного офицера и медицинской сестры, спустя пару лет после окончания Великой Отечественной. Ее родители жили в оккупированном немецком городе Нойштрелиц, который по окончании войны отошел в сферу влияния Советского Союза. Через три года семья будущей актрисы вернулась в СССР. Первоначально они обосновались в Красноярске, а затем переехали в Москву. Подростковые годы Елена проводила на занятиях в различных кружках и в музыкальной школе. Загоревшись мечтой об актерской профессии, сразу после окончания старших классов она сдала вступительные экзамены во Всесоюзный государственный институт кинематографии, но вопреки надеждам не прошла конкурс. Весь последующий год Елена работала преподавателем музыки в одной из московских школ, а затем во второй раз подала документы во ВГИК. Новая попытка увенчалось успехом, и в 1966 году Соловей стала студенткой актерского факультета, мастерской под руководством Бориса Андреевича Бабочкина.
Уже через год после начала учебы Елену Соловей пригласили на съемки в короткометражную ленту «В горах мое сердце» режиссеров Рустама Хамдамова и Инессы Киселевой. Дебютантка предстала в образе дочери булочника. Затем последовало участие в другом короткометражном проекте под названием «Правдоха». К моменту окончания института актриса успела сняться в нескольких заметных фильмах, включая драму Юлии Солнцевой «Золотые ворота» и музыкальную картину Павла Арсенова «Король-олень». После выпуска из ВГИКа, свадьбы с художником Юрием Пугачом и переезда к нему в Ленинград актриса присоединилась к труппе Ленинградского академического театра им. Ленсовета, на сцене которого сыграла в нескольких популярных спектаклях. Продолжала Елена Яковлевна и свою карьеру в кино.
Настоящая известность пришла к актрисе в 1975 году, после выхода на экраны мелодрамы «Раба любви». Режиссер фильма Никита Михалков утвердил Соловей на главную роль Ольги Николаевны Вознесенской. В том же году Елена появилась еще в двух полнометражных лентах: «Шаг навстречу» и «Концерт для двух скрипок». Последующий десяток с лишним лет Соловей постоянно получала предложения на съемки. До 1991 года она сыграла почти в сорока фильмах, наиболее известными из которых стали драматическая лента Родиона Нахапетова «Враги», мелодрама Динары Асановой «Жена ушла», телевизионная комедия «Ищите женщину», картина «Лишний билет», фильм Владимира Бортко «Единожды солгав» и проект совместного производства СССР и Франции «Анна Карамазофф». Из-за развала Советского Союза и наступления в стране глобального кризиса отечественная киноиндустрия, равно как и вся экономика, пришла в упадок. Сделав нелегкий, но небезосновательный выбор в пользу семьи, актриса вместе с супругом решили пожертвовать карьерными амбициями и переехать в Америку ради достойной жизни своих детей. С тех пор Елена Соловей живет и работает в США. Здесь она преподает актерское мастерство и периодически снимается в кино, играя русских героинь.