Hannelore Elsner ha sido reconocida con 13 premios internacionales, entre ellos el Hugo de Plata del Festival de Chicago a la Mejor Actriz por La intocable (Die Unberührbare, 2000), de Oskar Roehler, y dos Premios del Cine Alemán tanto por el anterior título citado como por Mi última película (2002), de Oliver Hirschbiegel.

Se graduó en Arte Dramático en su ciudad natal, en 1962. Después de terminar su formación artística, Elsner empezó su carrera en los teatros de Munich y Berlín. Bajo la dirección de Edgar Reitz e István Szabó se labró un nombre como actriz de primera fila, al interpretar papeles con un fuerte carácter y personalidad.

Con 17 años debutó como compañera de Freddy Quinn en la película Freddy unter fremden Sternen (1959).

En los años 60 y 70 actúo, más bien, en películas de entretenimiento sin gran relevancia. En los años 80 y 90 trabajó en varias series de televisión. En 1995, recibió el premio Telestar por su actuación de Lea Sommer en la exitosa serie policíaca alemana, Die Kommisarin (Los comisarios) (1994-2006).

Su mayor éxito profesional cinematográfico lo alcanzó, con su regreso a la gran pantalla, tras un descanso de 15 años, en la piel de la escritora Hanna Flanders en La intocable (Die Unberührbare, 2000), de Oskar Roehler, que además de Hugo de Plata y un Premio del Cine Alemán, le supuso otros numerosos galardones, como el Premio de la Crítica Alemana y el Premio de Cine de Baviera a la Mejor Actriz.

En su carrera caben curiosidades como el ser también actriz dobladora de cine. De hecho, es la voz de Liza Minnelli en Cabaret y de Fanny Ardant en 8 mujeres, en Alemania.

Hannelore Elsner recibió en 1997 la Medalla al Mérito de la República Federal Alemana y, en 2006, obtuvo el Premio de Televisión de Baviera por toda su carrera.