Елена Дементьева родилась 15 октября 1981 года в Москве. Мама будущей серебряной медалистки Олимпийских игр работала учительницей, отец - инженером. В 6 лет родители привели маленькую Лену в теннисную секцию "Динамо". Отбор детей проводился в три круга. Пройдя два первых тура, в третий Лена не попала. Попытка устроить ее в теннисную секцию ЦСКА тоже не увенчалась успехом.
Через год она все же попала в "Спартак". Причем достаточно курьезным образом. Родители повели записывать старшего брата Лены - Севу. Tак вышло, что в тот день принимали не только мальчиков, но и девочек, и Лена с третьей попытки все же приоткрыла дверь в мир тенниса.
Ее первым тренером была Роза Исланова, мама Марата Сафина. В том же клубе до 1992 года тренировалась и Анна Курникова.
В 1996 году Дементьева перешла из общества "Спартак" в ЦСКА. Смена клуба совпала с первыми успехами теннисистки. В том году она вышла в полуфинал юниорского Открытого чемпионата Франции и выиграла юниорский чемпионат мира - Orange Bowl - в возрастной категории до 16 лет. Спустя два года Лена снова победила на Orange Bowl - на этот раз в возрастной категории до 18 лет.
Первая победа во взрослом турнире также пришла к Лене в 1996 году, когда она первенствовала на десятитысячнике в Юрмале. Всего же в карьере Дементьевой - 3 победы на турнирах ITF.
Долгое время Дементьевой никак не удавалось преодолеть барьер первого круга. Она уверенно проходила квалификационный отбор, но дальше следовали одни поражения. "Было очень сложно настроиться на матч первого круга после победы в квалификации, - рассказывала потом Лена. - Мне казалось, что я уже победила, уже первая".
Пройти заколдованный первый круг удалось лишь в 1999 году. Произошло это на Открытом чемпионате Австралии, когда Лена победила итальянку Глорию Пиццикини. В этом же году теннисистка дошла до полуфинала турнира в Палермо, где уступила его будущей победительнице - Анастасии Мыскиной.
До поры до времени большие победы обходили Дементьеву стороной. Но было очевидно, что лишь недостаток опыта выступлений на высоком уровне не позволяет ей добиваться значительных успехов. В 1999 году Дементьева сыграла в 12 турнирах, включая 4 турнира "Большого шлема". Вдобавок она была включена в состав сборной России на финал Кубка Федерации против США. Матчи против Линдсэй Дэвенпорт и Винус Уильямс придали юной теннисистке уверенности в своих силах. Ведь Елене удалось переиграть Винус!
В марте 2000 года она сенсационно дошла до полуфинала турнира первой категории в Индиан-Уэллсе, обыграв на своем пути 5 элитных теннисисток, включая немку Анке Хубер и американку Чанду Рубин. Лишь в полуфинале победную поступь россиянки остановила Дэвенпорт.
Уже на следующей неделе на турнире в Ки-Бискейне Дементьева дошла до четвертого круга, взяв верх над Мари Пьерс, будущей победительницей Открытого чемпионата Франции.
Бурный прогресс восходящей звезды мирового тенниса был приостановлен нелепой травмой, которую Лена получила во время разминки на "Ролан Гаррос".
Наивысшие на сегодняшний день турнирные достижения Дементьевой пришлись на конец 2000 года. Сначала она сенсационно дошла до полуфинала Открытого чемпионата США. Потом было серебро Олимпийских игр и ударное завершение сезона - попадание в четверку лучших на чемпионате мира Chase Championship в Нью-Йорке. Все это позволило Елене завершить год на почетном 12-м месте в классификации WTA.