Etoile montante de la nouvelle génération d'actrices espagnoles avec Paz Vega et Leonor Watling, Elena Anaya débute à l'écran dans AFRICA d'Alfonso Ungria et FAMILIA de Fernando Leon de Aranoa (1996).

Elle prend du galon avec FINISTERRE, DONDE TERMINA EL MUNDO de Xavier Villaverde (1998) et LES TRACES EFFACÉES d'Enrique Gabriel (1999).

Elle explose ensuite dans le sensuel et internationalement remarqué LUCIA Y EL SEXO de Julio Medem (2002), puis croise la route de Pedro Almodovar pour l'émouvant PARLE AVEC ELLE (2002).

Cette brune mutine se perfectionne entre temps en art dramatique, et commence à tourner à l'étranger, dans le film mexicain LA HABITACION AZUL de Walter Doehner (2002), et dans le thriller anglais DEAD FISH de Charley Stadler (2004) avec Gary Oldman et Robert Carlyle.

Elle est au générique de productions américaines, en vampire du blockbuster VAN HELSING de Stephen Sommers (2004), dans STAGE KISS d'Eduardo Carrillo (2006) et IN THE LAND OF WOMEN de Jonathan Kasdan (2005).

Elle rejoint les productions anglophones inédites en salles françaises SAVAGE GRACE de Tom Kalin (2007) avec Julianne Moore et CAIRO TIME de Ruba Nadda (2009) avec Patricia Clarkson.

La France ne reste pas insensible à sa « cinégénie » et la convie à des récits sombres et convulsifs, en compagne de Vincent Cassel dans L'ENNEMI PUBLIC N°1 de Jean-François Richet (2008), et en épouse kidnappée de Gilles Lellouche dans À BOUT PORTANT de Fred Cavayé (2010).

Elle reste une tête d'affiche ibérique avec RENCOR de Miguel Albaladejo (2002), FRAGILE de Jaume Balaguero (2005), MIGUEL Y WILLIAM d'Inés Paris (2007), HIERRO de Gabe Ibañez (2009, photo) et HABITACION EN ROMA de Medem (2010), qui lui valent louanges et honneurs.

Elle inspire son compatriote Agustin Diaz Yanes dans les éclectiques SANS NOUVELLES DE DIEU (2001), CAPITAINE ALATRISTE (2006, photo) et SOLO QUIERO CAMINAR (2008).

Almodovar la rappelle pour lui offrir le rôle de l'héroïne fatale et transsexuelle de LA PIEL QUE HABITO (2011) face à Antonio Banderas.