Elsa Pataky es hija de José Francisco Lafuente, un bioquímico español, y de Cristina Pataky Medianu, una publicista de ascendencia rumana y húngara, que emigró a España.
Fue su abuelo materno, un actor húngaro, quien hizo descubrir a Elsa su afición por la interpretación. En honor a él, adoptó el apellido de su abuelo para lanzarse como actriz. Sus padres se separaron cuando ella era todavía muy pequeña y su padre asumió su custodia.
Desde muy temprana edad, Pataky practicó actuación con su abuelo, un reconocido actor húngaro. Durante años, Elsa compaginó los estudios de arte dramático y periodismo en la Universidad San Pablo CEU. Sus primeras apariciones en escena fueron en el Centro Cultural Las Rozas y la compañía de Ángel Gutiérrez. Del teatro pasó a la televisión: su participación en la serie juvenil Al salir de clase, en la que debutó en 1997, la hizo popular y le abrió las puertas de la gran pantalla. Sabe hablar cinco idiomas: castellano y rumano (sus lenguas maternas), francés, italiano e inglés.[cita requerida]
Elsa Pataky se estrenó en los largometrajes con la película Clara que rodó en 1999. Ese mismo año apareció en Tatawo, de Jo Sol, y poco después llegó su primer gran éxito, el thriller juvenil de Álvaro Fernández Armero titulado El arte de morir, que protagonizó junto a otros jóvenes actores de moda como Fele Martínez y Gustavo Salmerón.
Con todo, la mayoría de las películas en las que ha trabajado son comedias: Menos es más de Pascal Jongen, Noche de reyes de Miguel Bardem, Sin noticias de Dios de Agustín Díaz Yanes o la disparatada Peor imposible de David Blanco y José Semprún.
En el verano de 2000, firmó un contrato publicitario con la empresa Nestlé para la promoción de helados, y en el verano de 2003 estrena El furgón, Atraco a las 3… y media y la película de terror Beyond Re-Animator.
En el año 2003 apareció en la edición española de la revista Playboy, en unas fotografías en blanco y negro donde aparece desnuda.
Aunque su carrera parece centrada en el cine, Elsa Pataky no ha dejado de colaborar en otros campos. Volvió a la televisión para participar en la serie Tío Willy y ha intervenido en una producción televisiva canadiense llamada Queen of Swords y en Los Serrano. Además, hemos podido verla en Se busca un cadáver, un proyecto exclusivo para Internet, e incluso ha aparecido en el video musical Retorciendo palabras del grupo Fangoria.
Fue elegida para anunciar la Guía Campsa 2005. En 2005 protagoniza la versión cinematográfica de Ninette de Miguel Mihura, dirigida por José Luis Garci. En 2006 da su salto a Hollywood con un breve papel en la película protagonizada por Samuel L. Jackson, Serpientes en el avión.
En 2007 se ve envuelta en una polémica, cuando la revista Elle le realiza unas fotos de semidesnudo en una playa de Cancún y la sesión es pirateada por un paparazzi. Las imágenes ilegales, más atrevidas, fueron publicadas en la revista Interviú sin su permiso. Finalmente, el Grupo Zeta, propietario de la revista Interviú, fue condenado por el juzgado mercantil número 2 de Barcelona a indemnizar a la revista Elle. Pero esta indemnización fue anulada debido a que a criterio del juez la playa “no reunía el carácter de privada” .
En 2008 estrenó en España Santos, una comedia romántica sobre el fin del mundo, con Guillermo Toledo, Javier Gutiérrez y Leonardo Sbaraglia, donde daba vida a Laura Luna. A finales de ese año, comienza el rodaje de una nueva película en Estados Unidos, Give ‘em hell, Malone, una cinta de acción independiente, dirigida por Russell Mulcahy, el director de películas como Resident Evil: Extinción o la segunda entrega de El Rey Escorpión, aún por estrenar.
Participó en la película inglésa Mr. Nice junto a Luis Tosar, y también rodó la película de Bigas Luna, Di Di Hollywood, que se rodó entre los estudios cinematográficos Ciudad de la Luz de Alicante y Los Ángeles en septiembre de 2009, en el que interpretó a una actriz latina que triunfa en Hollywood. Fue seleccionada para interpretar el personaje de Sigrid en la película El Capitán Trueno y el Santo Grial, pero se vio obligada a abandonar el proyecto debido a otros compromisos.5 Ha grabado una participación para la serie mexicana “Mujeres asesinas”.
En febrero de 2008 inició las grabaciones de la película Máncora, dirigida por Ricardo de Motreuil (el mismo que ya dirigió ‘La mujer de mi hermano’) donde Elsa es una de las protagonistas. La película tuvo su estreno el 3 de septiembre de 2008 en la ciudad de Lima, Perú. La ultima película en la que ha trabajado es Fast Five. Donde la actriz tiene el papel de policía.