Helene Costello ha debuttato sullo schermo a soli tre anni con il sostegno del padre, Maurice Costello, e ha svolto ruoli minori in oltre sessanta film, tra cui Cleopatra (1912), Lord Brummel (1913), e A Christmas Story (1913). In molti di questi è apparsa accanto a sua sorella, Dolores Costello. Dopo la prima guerra mondiale le sorelle hanno formato un duo di ballerine con il quale si sono fatte conoscere a Broadway. L'anno successivo andò a Hollywood sotto contratto con la Warner Bros. Ha avuto il suo primo grande ruolo dadulto con John Barrymore, in Don Juan (1926), ma al pubblico è piaciuta nei film come The Toy Love (1926), Mariti in affitto (1927), e Good Time Charley (1927). E' stata nominata WAMPAS Baby Star nel 1927. Helene è stata protagonista femminile del primo Lights of New York (1928), ma come alcune star dell'epoca, non riuscì ad adeguarsi all'avvento del sonoro. Nel 1930 si ritirò per sposare l'attore-regista Lowell Sherman, di quasi vent'anni più vecchio di lei, ma il loro rapporto fu un disastro e nel 1932 i due divorziarono. Il loro divorzio fu uno dei peggiori dell'anno, e le umilianti scenate in tribunale chiusero definitivamente il sipario sulla carriera dell'attrice.