Отец Гуро был высокопоставленным военным, секретарём штаба Петербургского ВО и войск гвардии при в. кн. Владимире Александровиче, генерал-лейтенантом; дед по матери — педагог и детский литератор М. Б. Чистяков; сестра Елены, Екатерина Низен, участвовала в публикациях футуристов. Получила художественное образование, занималась живописью в мастерской Я. Ф. Ционглинского, где познакомилась с будущим мужем, музыкантом и художником-авангардистом М. В. Матюшиным, одним из ключевых деятелей русского футуризма. В 1906—1907 брала уроки живописи у Л. С. Бакста и М. В. Добужинского.
В 1909 издала первую книгу рассказов, стихов и пьес «Шарманка»; тираж при жизни Гуро остался нераспроданным, и оставшиеся экземпляры поступили повторно в продажу после её смерти. К книге сочувственно отнеслись Вячеслав Иванов, Лев Шестов, Алексей Ремизов и Александр Блок, с которым Гуро была знакома лично (Гуро иллюстрировала его стихи в альманахе «Прибой») и который проявлял к её творчеству и личности постоянный интерес.
В 1908—1910 Гуро и Матюшин входят в складывающийся круг русских кубофутуристов-«будетлян» (Давид Бурлюк, Василий Каменский, Велимир Хлебников), они встречаются в доме Матюшиных на Песочной улице в Петербурге (ныне Музей петербургского авангарда на улице Профессора Попова, Петроградская сторона), там основывается издательство «Журавль», в 1910 выходит первый сборник кубофутуристов «Садок судей», где участвует и Гуро. В 1910—1913 она активно выступает и как художник, на выставках левого «Союза молодёжи» и т. п.
В 1912 Елена Гуро выпускает второй сборник «Осенний сон» (положительная рецензия Вяч. Иванова), включающий одноименную пьесу, ряд фрагментов и иллюстрации автора. Наиболее известная её книга, состоящая в основном из стихотворений, но включающая дневниковые фрагменты — «Небесные верблюжата» (1914) — вышла посмертно. Творчество Гуро вызывало сочувственный отклик самых разных критиков, в том числе отрицательно настроенных к футуризму (так, Владислав Ходасевич противопоставлял её остальным футуристам).
Елена Гуро умерла на своей финляндской даче от лейкемии, похоронена там же; могила её не сохранилась. Её памяти футуристы посвятили сборник «Трое» (1913; в книгу вошли стихи Хлебникова и Алексея Кручёных, а также посмертные публикации самой Гуро). Среди молодых петроградских поэтов в 1910-е поддерживался культ Гуро, существовало посвященное ей издательство «Дом на Песочной» (продолжавшее «Журавль»).
Для творчества Гуро характерен синкретизм живописи, поэзии и прозы, импрессионистическое восприятие жизни, поэтика лаконического лирического фрагмента (влияние Ремизова, «симфоний» Андрея Белого, «стихотворений в прозе» Бодлера и связанной с ним традиции), свободный стих, эксперименты с заумью («Финляндия»). Излюбленные тематики: материнство (в ряде стихотворений отражена тоска по умершему сыну «Вильгельму Нотенбергу», которого на самом деле не было), распространяющееся на весь мир, пантеистическое ощущение природы, проклятие городу, в некоторых стихотворениях социальные мотивы.
Поэзия Гуро связана с Финляндией, в которой она подолгу жила. Одноименное заумное стихотворение построено на фонетической стилизации финской речи. Стихотворение Гуро «Финская мелодия» была посвящено «несравненному сыну его родины», известному финскому певцу того времени Паси Яяскеляйнену. Вторая же часть стихотворения, «Не плачь, мать родная», по-видимому, была навеяна одноимённым стихотворением финского поэта Яакко Ютейни.
Интерес к Гуро пробудился благодаря работе Владимира Маркова «Русский футуризм» (1968); в 1988 в Стокгольме издан её сборник «Selected prose and poetry», в 1995 году там же — неизданные произведения из архивов, а в 1996 в Беркли, Калифорния — «Сочинения». В России изданы два сборника избранного с одинаковым названием «Небесные верблюжата»: в Ростове-на-Дону в 1993 и в Петербурге в издательстве «Лимбус Пресс» в 2002, кроме того, в Петербурге вышли сборники «Из записных книжек» (1997) и «Жил на свете рыцарь бедный» (1999). Творчеству Гуро посвящено большое количество исследований в России и за рубежом.