Elena d'Orléans nacque a Twickenham, nei pressi di Londra, il 13 giugno 1871 da Louis-Philippe-Albert d’Orléans, conte di Parigi e da María Isabel d’Orléans, erede al trono di Spagna. Innamoratasi del principe inglese Albert Victor, intendeva sposarlo, ma fu osteggiata dalla famiglia in quanto non cattolico. Il 25 giugno del 1895 sposò Emanuele Filiberto di Savoia, secondo duca d'Aosta, divenendo duchessa d'Aosta. Ebbe due figli: Amedeo e Aimone.
Fu residente a Torino, poi si trasferì a Napoli nel 1905, dove visse nella reggia di Capodimonte. Si dedicò alla beneficenza, prestando soccorso durante momenti cruciali della vita partenopea, come l'eruzione del Vesuvio del 1906. Dal 1907 fino al 1933, intraprese numerosi viaggi in Africa, di cui si ha testimonianza grazie alle numerose foto scattate durante safari e battute di caccia. Successivamente seguì un corso per allieve infermiere della Croce Rossa italiana e sostenne l'esame nel 1911. Venne nominata ispettrice generale delle infermiere nel 1915. Durante questi anni lei e le sue “infermiere” furono di assistenza a milioni di feriti durante la prima guerra mondiale e di questa sua importante missione si hanno testimonianze scritte di suo pugno e istantanee fotografiche. Dopo la fine della guerra, nel 1920 ricevette un importante riconoscimento, la prestigiosa medaglia Florence Nightingale e nel 1921 si dimise, ma ebbe l'incarico di ispettrice onoraria fino al 1939. Durante quegli anni perse il marito e successivamente i due figli e, rimasta sola, restò a vivere nella reggia di Capodimonte a Napoli. Nel 1947 donò alla Biblioteca Nazionale di Napoli la sua biblioteca personale, comprensiva di oltre 11000 volumi, foto dei safari in Africa, opuscoli, manoscritti che costituiscono il nucleo principale del fondo Aosta, oltre ai cimeli di viaggio in Africa, custoditi nella cosiddetta “Sala Africa”, all'interno della stessa Biblioteca. Ha composto l'opera Viaggi in Africa, del 1913, e alcuni scritti come Accanto agli Eroi. Diario di guerra di sua altezza reale la duchessa d’Aosta ispettrice generale delle infermiere volontarie della Croce rossa italianadel 1930, Attraverso il Sahara. Giornale di viaggio, gennaio-marzo 1933, edito nel 1935. Morì a Castellammare di Stabia il 21 Gennaio 1951.