Е.В. Загайнова родилась 24 мая 1971 в Нижнем Новгороде. В 1995 году окончила Нижегородский государственный Медицинский институт по специальности «Педиатрия» с присуждением квалификации врач-педиатр. В 2000 году защитила диссертацию на соискание учёной степени кандидата медицинских наук, в 2007 году — на соискание учёной степени доктора медицинских наук. В 2019 году Елене Загайновой присвоено учёное звание доцента по специальности «Биофизика». В 2019 году избрана членом-корреспондентом РАН по отделению медицинских наук.

14 января 2020 года назначена врио ректора Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 7 апреля 2020 назначена ректором Университета Лобачевского.