Bereits mit 11 Jahren gewann sie einen Gesangswettbewerb, bei dem sie das Lied „L'amour en héritage“ von Nana Mouskouri interpretierte. Mit 15 Jahren entschloss sie sich die Schulausbildung abzubrechen und begann ihren Traum vom Singen zu verwirklichen, indem sie in zahlreichen Bars an der Côte d'Azur auftrat und somit Gesangerfahrungen sammelte. 1993 veröffentlicht sie schließlich ihre erste Single mit dem Titel „Loin“, der große Erfolg blieb jedoch aus.

Nach mehreren Versuchen bei verschiedenen Musik-Labels traf Hélène Segara den Produzenten Orlando und unterschrieb einen Vertrag beim Label East West. Hélènes erste Single dort im Juni 1996 hieß „Je vous aime adieu“, mit der sie zum ersten Mal in die französischen Charts kam. Erst eineinhalb Jahre später kam dann ihr großer Durchbruch. Zusammen mit dem italienischen Sänger Andrea Bocelli nahm sie eine französisch-italienische Version des Lieds „Vivo per lei“ auf, das zum Nummer-1-Hit in Frankreich wurde. Anfang 1998 erschien dann auch ihr Debütalbum „Coeur de verre“, das daraufhin bis auf Platz 6 der Albumcharts kam und über ein Jahr in der Hitparade blieb. Ihre nächste Solosingle hieß „Loin du froid de décembre“ und stammte aus dem Soundtrack des Films Anastasia.

Danach spielte Hélène Segara im Musical Notre Dame de Paris die Rolle der Esméralda. Nach einem Auftritt im Jahr 1999 verlor sie allerdings ihre Stimme und musste operiert werden. Doch bereits im November des Jahres hatte sie mit „Il y a trop de gens qui t'aiment“ ihre erste Solo-Nummer-1-Single. Das folgende Album „Au nom d’une femme“ scheiterte zwar knapp an Platz 1, war aber über zwei Jahre in den Charts und wurde mit Diamant ausgezeichnet. Auch in der Schweiz wurde Hélène Segara mit diesem Album bekannt. Dort erreichte es die Top 10 und brachte es auf 59 Chartwochen. Die bekanntesten Songs von diesem Album sind „Elle, tu l’aimes“, „Tu vas me quitter“, beides Top-10-Hits in Frankreich, und „Parlez-moi de nous“.

Ende 2001 erschien das Live-Album „En Concert“, aufgenommen im Pariser Olympia. 2002 nahm sie eine spanische Version des Albums „Au nom d’une femme“ auf. Und im Jahr 2003 kam schließlich das Album „Humaine“ heraus, das die vorangegangenen Erfolge fortsetzte. In Frankreich kam es auf Platz 1, in der Schweiz auf Platz 5 und mit „L'amour est un soleil“ und „Encore une fois“ enthielt es zwei Lieder, mit denen sie diesmal auch in den Schweizer Singlecharts erfolgreich war.