Елена Дудина родилась 26 октября 1988 года в Комсомольске-на-Амуре. Родители видели в дочери будущую олимпийскую чемпионку и с раннего возраста водили ее в секцию по плаванию. Первого значительного успеха девочка достигла в одиннадцать лет, когда одержала победу на краевом чемпионате. Позднее школьницу Елену заметила педагог и актриса Русского драматического театра им. Грибоедова Ирина Подкопаева. Именно с ее подачи Дудина приняла решение о будущей карьере. Чтобы овладеть актерской профессией, Елена оставила родной город и переехала в Москву, где подала документы в Школу-студию МХАТ. Вступительные экзамены прошли успешно: Елена поступила на курс известного актера Константина Райкина. В студенческую пору ей не единожды представилась возможность выйти на сцену. Дипломной работой Дудиной стало участие в постановке «Гамлета» в роли Гертруды.
После окончания вуза Елена присоединилась к труппе театра имени В. Маяковского. В 2008 году она впервые появилась на телеэкранах в сериале «Закон и порядок». В 2010 году актриса снялась в мелодраме Артема Мазунова «Путь к себе», а затем вместе с Ольгой Будиной, Александром Лазаревым младшим и Дмитрием Певцовым сыграла в телепроекте Мирослава Малича «Земский доктор». Ее следующая работа оказалась более значительной: Елена предстала одной из главных героинь Галиной Конюховой в военной мелодраме Владимира Балкашинова «Вчера закончилась война». Далее последовали съемки в короткометражной ленте по сценарию Екатерины Алтыновой «Цветы». 2011 год начался для Елены с сериала Игоря Холодкова «Наш космос», повествующего о нескольких этапах освоения космоса и о главных деятелях: Юрии Гагарине, Сергее Королеве, Валентине Терешковой, Алексее Леонове и многих других. Одновременно шла работа над созданием шестого сезона детектива Марата Кима и Егора Анашкина «Каменская» с Еленой Яковлевой, Андреем Ильиным, Андреем Паниным и Дмитрием Нагиевым в главных ролях.
Следом Дудина сотрудничала с Борисом Галкиным и Ниной Усатовой на съемках многосерийной драмы Вадима Островского «Сделано в СССР». Через год Дудину утвердили на роль младшего сержанта Марьяны Ефимовой в военном минисериале Эдуарда Пальмова «Смерть шпионам. Скрытый враг». Затем актриса появилась в телепроекте Игоря Штернберга «Сила сердца», где сыграла главную героиню Марию, приехавшую учиться в столицу и вынужденную выйти замуж за нелюбимого человека, чтобы оплатить дорогостоящее лечение младшего брата. Следующий проект также ознаменовался для Елены главной ролью. Она предстала Ольгой Левитиновой в сериале об офицерах Береговой охраны ФСБ России. В 2013 году на экраны вышла биографическая многосерийная драма Александра Павловского «Людмила», наиболее заметная актерская работа Дудиной. Фильм рассказывает о разных периодах жизни и творчества знаменитой Людмилы Зыкиной. Дудина воплотила легендарную певицу в годы ее юности.
