Elsa Pataky, celým menom Elsa Pataky Lafuente, sa narodila v Madride ako dcéra Cristiny Pataky Medianu, publicistky s rumunsko-maďarskými koreňmi a Josému Franciscovi, známemu španielskemu biochemikovi. Elsa navštevovala Universidad de San Pablo, kde študovala žurnalistiku. Počas štúdia prejavila veľký záujem o herectvo. Začala navštevovať kurzy herectva a stala sa členkou madridskej divadelnej spoločnosti. V poslednom roku štúdia opustila školu a dostala jednu z popredných úloh v seriáli Al salir de clase.
V súkromnom živote tvorila donedávna pár s oscarovým hercom Adrienom Brodym. Vo voľnom čase má rada korčuľovanie a jazdu na snowboarde a na koni. Medzi jej záľuby patrí tiež čítanie a pozeranie filmov.