Nasceu em Porto Alegre, e desde os 11 anos se apresentava na Rádio Farroupilha, cantando. Fez parte do elenco fixo da emissora, onde trabalhou por algum tempo. Em 1959 assinou o primeiro contrato profissional, na Rádio Gaúcha, e no ano seguinte foi para o Rio de Janeiro, onde gravou o primeiro compacto, pela Continental. A mesma gravadora em 1961 lançou seu primeiro LP, "Viva a Brotolândia", com calipsos e rocks. Em seguida voltou para Porto Alegre, onde ficou até 1964, quando regressou definitivamente para o Rio. Cantou no Beco das Garrafas, reduto da bossa nova, onde teria aprendido com o bailarino americano Lennie Dale a célebre coreografia que lhe valeu o apelido de "Hélice Regina". Contratada pela TV Rio, passa a trabalhar ao lado de Jorge Ben, Wilson Simonal e outros. Tornou-se conhecida nacionalmente em 1965, ao sagrar-se vencedora do I Festival de Música Popular Brasileira da TV Excelsior, defendendo a música "Arrastão", de Edu Lobo e Vinicius de Moraes. Em seguida gravou "Dois na Bossa" ao lado de Jair Rodrigues, com tal êxito que nos anos seguintes foram lançados os volumes 2 e 3. Foi ao lado de Jair que apresentou um dos programas musicais mais importantes da música brasileira, O Fino da Bossa, estreado em 1965 na TV Record. O programa foi o responsável pelo lançamento de diversos artistas e sucessos, como "Canto de Ossanha" (Baden Powell/ Vinicius de Moraes), "Louvação" (Gilberto Gil/ Torquato Neto) e "Lunik 9" (Gil). A partir daí a carreira solo de Elis decola. Seu disco "Elis", de 1966, traz "Canção do Sal", de Milton Nascimento, gravado aí pela primeira vez. Elis foi a primeira intérprete a gravar músicas de alguns compositores que se tornariam consagrados, como Milton, Ivan Lins ("Madalena"), Tavito/ Zé Rodrix ("Casa no Campo") e Belchior ("Como Nossos Pais"). Participou de festivais e de movimentos político-musicais, como a "passeata contra as guitarras", que visava à preservação das "raízes" da MPB contra a invasão estrangeira. Intensificou sua carreira no exterior em 1969, ano em que fez show nas principais capitais européias e latino-americanas. Um de seus discos mais marcantes, "Elis e Tom" (com Tom Jobim), foi gravado em 1974 nos Estados Unidos, onde também tornou-se popular. No ano de 1979 participou do Festival de Jazz de Montreux, na Suíça, e gravou um de seus maiores sucessos, "O Bêbado e a Equilibrista", de Aldir Blanc e João Bosco, dupla que lhe forneceria inúmeros sucessos, como "Caçador de Esmeraldas", "Mestre-sala dos Mares", "Dois pra Lá, Dois pra Cá". Outras interpretações que entraram para a história foram "Upa, Neguinho" (Edu Lobo/ G. Guarnieri), "Águas de Março" (Tom Jobim), "Ponta de Areia" (Milton Nascimento/ Fernando Brant), "Folhas Secas" (Nelson Cavaquinho/ Guilherme de Brito) e "Romaria" (Renato Teixeira). Depois de sua morte, em 1982, decorrente de overdose de drogas, foram lançados discos com gravações inéditas e coletâneas. Foi homenageada em 1995 no prêmio Sharp de música. Seus filhos João Marcelo Bôscoli (com Ronaldo Bôscoli) e Pedro Camargo Mariano (com César Camargo Mariano) também são músicos.