Son vrai nom de naissance était Elvira Popescu. Elle était une comédienne et directrice de théâtre d'origine roumaine, qui a également obtenu la nationalité française.

Elle est née le 10 mai 1894 (selon plusieurs sources, bien que d'autres mentionnent 1896) à Colentina, un quartier de Bucarest, alors dans le Royaume de Roumanie. Ses parents s'appelaient Gheorghe Popescu et Maria Perzesca.

Elle a étudié l'art dramatique au Conservatoire de Bucarest et a fait ses débuts sur scène en 1910. Elle est rapidement devenue une figure remarquée et appréciée du public roumain, intégrant notamment le Théâtre National de Bucarest.

Sa carrière prend un tournant décisif lorsqu'elle est engagée par le dramaturge Louis Verneuil pour venir jouer à Paris en 1923. Son rôle dans Ma cousine de Varsovie la propulse sur la scène parisienne et marque le début d'une carrière exceptionnelle en France.

Elle se fait connaître pour son charme dévastateur, son accent particulier et ses rôles dans le théâtre de boulevard, ce qui lui vaudra le surnom de « reine du théâtre de boulevard » ou de « Notre-Dame du théâtre ». Elle excelle particulièrement dans l'interprétation des œuvres de Louis Verneuil.

En parallèle du théâtre, elle a tourné dans plusieurs films, bien qu'elle ait toujours privilégié la scène, déclarant préférer l'interaction directe avec le public. Elle a notamment joué dans Ils étaient neuf célibataires de Sacha Guitry.

Sa vie personnelle fut également riche. Elle s'est mariée trois fois, devenant par son troisième mariage avec Maximilien Sébastien Foy, baronne puis comtesse de Foy. Elle tenait également un salon très fréquenté par le « Tout-Paris » dans sa propriété de Mézy-sur-Seine.

Elle a également marqué le monde du théâtre en tant que directrice, prenant la tête du Théâtre de Paris (de 1956 à 1965), puis du Théâtre Marigny. Une salle du Théâtre Marigny, ainsi que la salle de cinéma de l'Institut français de Roumanie à Bucarest, portent son nom en hommage.

Elvire Popesco est morte le 11 décembre 1993 à Paris, dans le 16e arrondissement, à l'âge de 99 ans (selon la date de naissance 1894).

Elle est inhumée au cimetière du Père-Lachaise, à Paris, dans la division 85.