Эллен Помпео родилась 10 ноября 1969 года в Эверетте, Штате Массачусетс, США. Детство провела в пригороде Бостона со своим отцом и пятью братьями. (т.к её мать умерла когда Элеен было всего 4 года). Позднее она переехала в Нью-Йорк, а затем в Майами, где работала официанткой. В 1996, к ней подошёл рекламный агент с предложение участвовать в рекламе таких компаний как «Citibank» и «L'Oreal». Элен согласилась. После этого последовали маленькие и легко забывающиеся роли в кино. 2001 году она переехала в Лос-Анджелес в надежде улучшить свою карьеру.

В 2002 состоялся её дебют в большом кино - она сыграла в фильме «Moonlight Mile». Но это не принесло желаемых результатов. Эллен не стала отчаиваться и сыграла ещё в нескольких фильмах «Daredevil», «Old School» которые принесли ей успех.

В 2005 она сыграла роль в фильме «Life of the Party» , а затем в сериале «Grey's Anatomy» в котором снимается до сих пор.

Интересные факты:
- Прозвище Эллен - Карандаш (The Pencil).
- Эллен страдает от астмы.
- Обручена с музыкальным продюсером Кристофером Ивери.
- Сыграла небольшую роль в «Вечном сиянии чистого разума», но данный эпизод не вошел в финальную версию фильма.