Hélène Grimaud, geboren te Aix-en-Provence, begon haar muziekstudie aan het conservatorium in haar geboortestad en studeerde later bij Pierre Barbizet in Marseille. Zij was de eerste die al op 13-jarige leeftijd, na een unaniem besluit van de toelatings-commissie, werd toegelaten tot het Parijse Conservatoire Supérieur de Musique. In 1985 won zij een eerste prijs in de klas van Jacques Rouvier, waarna zij haar spel perfectioneerde bij Gyorgy Sandór en Leon Fleisher.
Een uitnodiging door het Festival d'Aix-en-Provence in 1986 was zeer belangrijk voor haar carrière. Minstens zo belangrijk waren het MIDEM in Cannes (1987), het Festival de la Roque d'Anthéron en haar recitaldebuut in Tokyo. Daarnaast is haar kennismaking met Daniel Barenboim van doorslaggevende betekenis geweest: hij nodigde haar uit voor een engagement met het Orchestre de Paris in 1988.
Hélène Grimaud gaf recitals in de belangrijkste steden van Europa, de Verenigde Staten, Canada en Japan. Zij was reeds soliste bij vele beroemde orkesten: de Berliner Philharmoniker, Boston Symphony, Cleveland Orchestra, Los Angeles Philharmonic, New York Philharmonic, San Francisco Symphony, Montréal Symphony, Israel Philharmonic, London Symphony, Royal Philharmonic Orchestra, Chamber Orchestra of Europe, English Chamber Orchestra, Bamberger Symphoniker, het Koninklijk Concertgebouworkest, het Rotterdams Philharmonisch Orkest, Gustav Mahler Jugendorchester, Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks, Berliner Staatskapelle, Gewandhausorchester Leipzig, Oslo Philharmonic, Göteborg Symphony, Tonhalle Zürich, NHK Symphony en het Philharmonisch Orkest van Sint-Petersburg. Ook met het merendeel van de Franse orkesten heeft zij opgetreden.
Ze treedt op met dirigenten als Claudio Abbado, Vladimir Ashkenazy, Herbert Blomstedt, Semyon Bychkov, Riccardo Chailly, James Conlon, Myung-Whun Chung, Andrew Davis, Charles Dutoit, Daniel Harding, Christopher Hogwood, Marek Janowski, Neeme Järvi, Kurt Masur, Michel Plasson, Esa-Pekka Salonen, Kurt Sanderling, Jukka-Pekka Saraste, Wolfgang Sawallisch, Jeffrey Tate, Yuri Temirkanov en David Zinman.
Kamermuziek maakt zij o.a. met Martha Argerich, Renaud en Gautier Capuçon, Gérard Caussé, Gidon Kremer, Shlomo Mintz, Gil Shaham, Paul Meyer en Truls Mork.
Al toen Hélène Grimaud 15 jaar was, verscheen op DENON haar eerste cd-opname met werken van Rachmaninov (Grand Prix de l'Académie du Disque). Sindsdien verschenen cd's gewijd aan Chopin, Liszt, Schumann en Brahms. Met het Royal Philharmonic Orchestra o.l.v. Jesus Lopez-Cobos maakte zij opnames van het Tweede Pianoconcert van Rachmaninov en het Concert in G gr.t. van Ravel. Voor ERATO nam zij de volgende werken op: R. Strauss Burleske en Schumann met het Deutsches Symphonie-Orchester o.l.v. David Zinman; opus 116 - 119 van Brahms (Diapason d'Or), Gershwin en Ravel met het Baltimore Symphony Orchestra o.l.v. David Zinman en het Eerste Pianoconcert van Brahms met de Staatskapelle Berlin o.l.v. Kurt Sanderling ("Choc de la Musique" en "10 de Répertoire"). Op het label TELDEC verschenen opnames met de Sonates opus 109 en 110 van Beethoven en het Vierde Pianoconcert van Beethoven met het New York Philharmonic Orchestra o.l.v. Kurt Masur, en het Tweede Pianoconcert van Rachmaninov met het Philharmonia Orchestra o.l.v. Vladimir Ashkenazy en diverse solowerken van Rachmaninov.