Hélène Angel étudie à la FEMIS de 1987 à 1991 au département réalisation, et y réalise deux courts métrages, dans un style oscillant entre la comédie et le réalisme social. Son troisième court, La Vie parisienne (1995), remporte le Grand Prix du Public au Festival de Clermont Ferrand.

En 1999, elle signe son premier long métrage, le brillant Peau d'homme, cœur de bête, tragédie familiale émouvante vécue par deux petites filles, qui obtient le Léopard d'Or à Locarno. Pour son deuxième long métrage, Rencontre avec le dragon (2003), la cinéaste dirige Daniel Auteuil et Emmanuelle Devos dans une épopée initiatique ambitieuse, celle d'un jeune garçon en quête d'un chevalier légendaire.

En 2007 elle réalise pour Arte Hôtel des longues peines, un documentaire qui dépeint, à travers le portrait d'un hôtel et de ses clientes, la vie de femmes venues visiter leurs hommes détenus en prison. Elle change de registre quelques années plus tard avec le thriller Propriété interdite (2011), pour lequel elle retrouve Valérie Bonneton (qu'elle avait déjà dirigée dans La Vie parisienne). Elle est scénariste de tous ses films et collabore à de nombreux scénarios, en particulier avec Agnès de Sacy.