Après une enfance passée à Strasbourg, Pascal Elbé fait ses débuts d'acteur sur les planches. S'illustrant au sein d'une troupe, il écrit avec ses compagnons deux pièces comiques qui se taillent un joli succès au Splendid et au Café de la Gare, Charité bien ordonnée (1992) et Tout baigne ! (1995). On le retrouvera à l'affiche de l'adaptation cinématographique de la seconde, Tout baigne ! (1999), mais, avant cela, il fera ses premières apparitions à l'écran dans des comédies de Gérard Jugnot (Fallait pas !...) ou Ariel Zeïtoun.

Pascal Elbé accède à la notoriété en 2003 grâce à la comédie tendre de Michel Boujenah, Père et fils dans laquelle il campe l'un des trois rejetons de Philippe Noiret. Face à Charles Berling et Bruno Putzulu, il s'impose comme la révélation de ce film qu'il a co-écrit, et qui lui vaut une nomination au César du Meilleur espoir. Il enchaîne alors les comédies à tandem (L'Amour aux trousses avec Dujardin, Le Cactus avec Cornillac), mais ne se cantonne pas à ce registre puisqu'il fait une prestation remarquée dans le polar Les Mauvais joueurs en 2005.

Tantôt séducteur (Tout pour plaire de Cécile Telerman, qui le dirigera de nouveau dans Quelque chose à te dire), tantôt meilleur pote (Mes amis, mes amours), il joue avec son image d'homme viril en incarnant le compagnon de Lambert Wilson dans la comédie gay friendly Comme les autres (2008). Partenaire de Sandrine Bonnaire dans l'austère Un coeur simple et de Sandrine Kiberlain dans le léger Romaine par moins 30, Pascal Elbé, fidèle en amitié, retrouve les réalisateurs de ses débuts, Ariel Zeitoun (Le Dernier Gang, 2007) ou Michel Boujenah (3 amis). Et lorsqu'il passe à son tour derrière la caméra (Tête de Turc, 2009), il confie le rôle principal à l'acteur qui le dirigea dans Mauvaise foi : Roschdy Zem.

Gendarme dans le thriller R.I.F. (Recherches dans l'Intérêt des Familles) et homosexuel dans la comédie La Cerise sur le gâteau, Pascal Elbé varie les genres. Mais c'est peut être dans le registre dramatique qu'il est le plus actif, comme en témoignent ses prestations dans Le Fils de l'autre, 24 jours, la vérité sur l'affaire Ilan Halimi et Piégé où il campe un soldat ayant accidentellement posé le pied sur une mine. Parallèlement, l'acteur donne de la voix pour les Disney Félins et Zootopie.