Елена Образцова родилась 7 июля 1939 года в Ленинграде. В детские годы пела в хоре ленинградского Дворца пионеров им. А.А. Жданова. Училась в детской музыкальной школе им. П.И. Чайковского, Ростовском музыкальном училище и Санкт-Петербургской государственной консерватории им. Н.А. Римского-Корсакова. В 1963 году состоялся дебют Образцовой на сцене Большого театра. Студенткой консерватории она исполнила партию Марины Мнишек в опере Мусоргского «Борис Годунов». В 1975 году Елена Образцова вместе с Большим театром была на гастролях в США. В ходе спектакля «Борис Годунов» певицу, исполнявшую роль Марины Мнишек, зрители пять раз вызывали на сцену: спектакль пришлось остановить.
Триумф Елены Образцовой в США окончательно утвердил ее в статусе звезды мировой оперы. Через несколько месяцев Образцова с такими партнерами, как Лучано Паваротти и Джоан Сазерленд, пела в «Трубадуре», открывшем сезон Оперы Сан-Франциско. В 1976 году Образцова, уже в статусе приглашенной солистки Метрополитен-опера, вызвала сенсацию исполнением роли Амнерис в «Аиде» Верди. Певица блистала на сценах крупнейших театров и концертных залов мира, включая миланский Ла Скала, лондонский Ковент-Гарден, Венскую государственную оперу. В 1975 году на фестивале к 100-летию оперы «Кармен» в Испании она была признана лучшей в мире исполнительницей партии Кармен. В год 200-летия театра Ла Скала в 1978 году удостоена приза «Золотой Верди» за выдающееся исполнение партий композитора на сцене миланского театра.
Елена Образцова пела на известных музыкальных фестивалях, в том числе в Оранже и Зальцбурге. В 1973-1994 годах Образцова преподавала в Московской консерватории им. П.И. Чайковского, в 1984 году стала профессором. Выступала певица и в качестве оперного режиссера – в 1986-м поставила в Большом театре оперу Ж. Массне «Вертер», где исполнила главную партию. Снималась в телевизионных музыкальных фильмах «Веселая вдова», «Моя Кармен», «Сельская честь» и «Тоска». В репертуаре Образцовой больше 80 оперных партий, русские народные песни, старинные романсы, джазовые композиции. Ее партнерами были лучшие исполнители планеты. Образцова давала мастер-классы в Европе и России, была председателем жюри ряда европейских и международных конкурсов. В 1996 году в Санкт-Петербурге был создан Культурный центр Елены Образцовой, с 1999 года проводится Международный конкурс молодых оперных певцов.
Друзья и близкие вспоминают Елену Васильевну как очень теплого, душевного и жизнерадостного человека. В любой, самой сложной ситуации она призывала никогда не сдаваться.