Née Hélène Rizzo à Six-Fours-les-Plages (Var), le 26 février 1971, la future Hélène Ségara, de père italien et de mère franco-arménienne, est assez tôt ballottée entre les foyers de ses parents divorcés, comme de ses grands-parents. Attirée par le chant dès son enfance, elle est soutenue par ses grands-parents et c'est grâce à leurs encouragements qu'elle se présente à un concours, qu'elle remporte. L'organisateur voit en elle un potentiel de chanteuse professionnelle, mais les parents d'Hélène ne voient pas d'un bon oeil leur fille s'embarquer dans une carrière artistique.
Mais la jeune fille n'est pas décidée à mettre ses ambitions sous le boisseau et, après un passage en pension, arrête à 15 ans ses études pour tenter de voler de ses propres ailes. Elle enchaîne les petits boulots pour vivre, tout en commençant de gratter ses premiers cachets dans les piano-bars de la Côte-d'Azur : Hélène se fait les dents à la dure en reprenant jusqu'à plus soif les chansons françaises et anglo-saxonnes, jusqu'à se créer un « répertoire » de plus de 1000 chansons mémorisées sur le bout des ongles. A 16 ans, elle perd son grand-père, qui était jusque-là son principal soutien familial. A 18 ans, elle a un fils. Bien des ambitions n'y résisteraient pas mais, plutôt que d'interrompre sa carrière pour pouponner, Hélène Ségara continue sur sa lancée, produisant en 1993 son premier single, « Loin », qui ne remporte guère de succès.
En 1996, décidée à donner une nouvelle impulsion à sa carrière, elle quitte la Côte d'Azur pour Paris. Débarquée dans la capitale avec son jeune fils, sans soutiens ni moyens, Hélène se démène sur le pavé parisien. Faute de maquettes, elle est parfois contrainte, pour prouver ses capacités, de chanter dans le bureau des producteurs qui daignent la recevoir. Elle fait la connaissance de Christian Loigerot, qui sera par la suite l'un de ses compositeurs. Le charme d'Hélène Ségara et son style romantique finissent par séduire un producteur qui, par bonheur, n'est pas n'importe qui. Orlando, frère et ancien manager de Dalida, est impressionné par le talent de la jeune chanteuse et décide de la chaperonner de manière non-officielle : Hélène Ségara reste en effet toujours sous contrat avec le producteur de ses débuts.
Sous l'égide d'Orlando, elle enregistre l'album Coeur de Verre, qui remporte un réel succès, de même que le single « Je vous aime Adieu ». En 1997, Hélène Ségara interprète en duo avec Andrea Bocelli « Vivre pour elle », la version française de la chanson « Vivo per lei ». Elle se présente au casting de la comédie musicale Notre-Dame de Paris (musique : Richard Cocciante ; livret : Luc Plamondon), mais le rôle principal féminin d'Esmeralda lui est soufflé par la chanteuse israélienne Noa. Mais, après avoir interprété les chansons sur l'album original de la comédie musicale, Noa doit se désister pour tenir le rôle au Palais des Congrès. Hélène Segara est donc rappelée et tient sur scène le rôle d'Esmeralda aux côtés de Garou (Quasimodo), Patrick Fiori (Phoebus) et Daniel Lavoie (Frollo), dans ce qui constitue une invasion massive et conjointe de chanteurs québécois et méridionaux sur le marché du disque français. Le triomphe du spectacle en 1998 fait de la plupart de ses interprètes principaux des stars sur le marché français.
Désormais sur les chapeaux de roue, la carrière d'Hélène Ségara est menacée de s'arrêter prématurément du fait de ses conditions de travail intensives : en 1999, au cours d'une représentation au Canada, elle perd sa voix. Elle devra subir une intervention au laser pour sauver ses cordes vocales ; Orlando en profite pour racheter le contrat d'Hélène à son producteur d'origine. Durant son repos forcé, Hélène Ségara prépare son nouvel album, Au Nom d'Une Femme. L'album et les singles l'accompagnant remportent un vif succès : Hélène Ségara part pour une longue tournée, passant pour l'occasion à l'Olympia. Au Nom d'Une Femme est disque de diamant en 2000.
Aux Victoires de la Musique de 2001, elle est classée meilleure interprète féminine. Après deux ans d'une tournée achevée en octobre 2002, Hélène Ségara reprend le chemin des studios pour enregistrer un nouvel album, Humaine. Sorti en mars 2003, l'album remporte à nouveau un grand succès, se classant d'emblée en tête des ventes, pour atteindre le chiffre de 700 000 exemplaires vendus. Le disque comprend notamment un duo avec Laura Pausini, « On n'oublie jamais rien, on vit avec ».
En 2004 sort un best-of, Ailleurs Comme Ici . Repartie en studio, Hélène sort en 2006 un nouvel album, Quand l'Eternité... , dont elle a composé la plupart des chansons. Plusieurs titres, dont « Méfie-toi de moi » , témoignent d'une volonté de renouvellement : à l'opposé des sonorités très langoureuses de ses précédentes chansons, les morceaux de l'album accompagnent la voix romantique d'Hélène Ségara d'instrumentaux plus rock. L'album se vend à 110 000 exemplaires en trois mois et devient disque d'or. En 2007, Hélène Ségara entame une nouvelle tournée, passant notamment par le Palais des Sports de Paris.
Après l'intermède peu goûté du public de Mon Pays C'est la Terre en 2008, Helène Ségara amorce un véritable virage en 2011 avec Parmi la Foule et Da Silva aux commandes. Sans renier son caractère populaire, elle opte pour un plus grand soin accordé à la musique et une sobriété retrouvée, même si le succès n'est toujours pas au rendez-vous. En 2013, c'est pour une autre compagnie discographique, la major Sony, qu'Hélène Ségara consacre tout un album à la mémoire de Joe Dassin, à la demande de ses enfants Julien et Jonathan. Sorti en octobre, Et Si Tu N'existais Pas est précédé du simple homonyme enregistré en duo virtuel.
Les mois qui suivent voient une rumeur s'accentuer sur son état de santé. La chanteuse atteinte d'une maladie oculaire rare part se soigner aux États-Unis sans rendre de compte. La polémique éteinte, elle s'attelle à l'enregistrement d'un nouvel album original avec son mari Mathieu Lecat aux compositions et Jean-Jacques Goldman et Zazie pour quelques textes. Le résultat, Tout Commence Aujourd'hui, paraît en décembre 2014. Deux ans après, Hélène Ségara rend hommage au patrimoine de la chanson italienne à travers l'album de reprises Amaretti, qui comprend notamment le single « L'envol (Il Volo) » et un duo avec Davide Esposito sur « Tant qu'il est temps (Vattene Amore) ».
