Памфилова Элла Александровна родилась 12 сентября 1953 года в городе Алмалык Ташкентской области (Узбекистан). В 1976 году окончила Московский энергетический институт по специальности «инженер электронной техники».
С 1976 по 1989 год работала мастером, инженером-технологом по ремонту электронной аппаратуры, председателем профкома центрального ремонтно-механического завода ПО «Мосэнерго». В апреле 1985 года вступила в КПСС. Была членом парткома «Мосэнерго». В 1989 году избрана народным депутатом СССР от профессиональных союзов. Была членом мандатной комиссии I Съезда народных депутатов СССР. С мая до октября 1989 года входила в Межрегиональную депутатскую группу. С лета 1990 года — депутат Верховного совета СССР, работала в комитете ВС СССР по вопросам экологии и рационального использования природных ресурсов. Была членом временного комитета ВС СССР по борьбе с преступностью.
На II Съезде народных депутатов голосовала за отмену шестой статьи Конституции СССР и против экономической программы правительства Николая Рыжкова. На IV Съезде голосовала против введения моратория на забастовки, а также против внесения в повестку дня съезда вопроса о недоверии президенту СССР Михаилу Горбачеву.
В 1990–1991 годах — секретарь комиссии ВС СССР по льготам и привилегиям. Выступала против сохранения системы льгот и привилегий партийной номенклатуры. 23 июля 1990 года вышла из КПСС.
В ноябре 1991 года назначена министром социальной защиты населения РСФСР в правительстве Егора Гайдара. 12 декабря 1993 года избрана от гайдаровского блока «Выбор России» (ВР) депутатом Госдумы по Калужскому избирательному округу №87. Входила в комитет по труду и социальной поддержке.
В марте 1994 года подписала заявление инициативной группы с призывом к созданию партии «Демократический выбор России», но в созданную в июне 1994-го партию не вступила. В декабре того же года вышла из фракции ВР из-за недостаточно решительного осуждения фракцией военной операции правительства в Чечне.
В 1995–1999 годах была депутатом Госдумы второго созыва. Входила в депутатскую группу «Российские регионы», являлась заместителем председателя комитета по делам женщин, семьи и молодежи, затем была членом комитета по безопасности.
В 1996 году стала инициатором создания и лидером общероссийского общественного движения «За здоровую Россию», которое в 1998 году было преобразовано в общероссийское политическое общественное движение «За гражданское достоинство».
В 2000 году была первой женщиной в истории России, которая баллотировалась на пост президента РФ. По итогам выборов заняла 7-е место среди 11 претендентов, набрав 1,01% голосов.
В 2002–2004 годах занимала пост председателя комиссии по правам человека при президенте РФ. С ноября 2004 по июль 2010 года — председатель Совета при президенте РФ по содействию развитию институтов гражданского общества и правам человека. 30 июля 2010 года заявила о своей отставке. В 2011–2013 годах продолжала сотрудничество с советом как руководитель организации «Гражданское достоинство» и как частное лицо.
С 18 марта 2014 года по 25 марта 2016 года — уполномоченный по правам человека в РФ.
Награждена орденами Почета, Дружбы, «За заслуги перед Отечеством» IV степени.