Родилась 8 (21) марта 1907 в Ревеле (Таллинн) в учительской семье. В 1929 окончила физико-математический факультет ЛГУ; с 1935 жила в Москве. Преподавала в Военно-воздушной академии им. Н.Е.Жуковского (1935–1968). Работая в вычислительном бюро, Елена Сергеевна руководила недавними выпускниками школ, делавшими вычисления на арифмометрах. В 1947 году Е. С. Вентцель перешла на должность старшего преподавателя. Через десять лет после кандидатской защиты она стала доктором техниче¬ских наук и вскоре после докторской защиты была избрана профессором. В 1955 году Е. С. Вентцель получила аттестат профессора по кафедре воздушной стрельбы. В первый период исследовательской деятельности научные интересы Е. С. Вентцель были сосредоточены на применении вероятностных методов в целях повышения точности воздушной стрельбы и бомбометания, а также совершенствования способов пристрелки авиационного вооружения. В послевоенные годы научная работа Елены Сергеевны была связана с объективной оценкой эффективности различных видов вооружения, боеприпасов и способов организации огневых средств при стрельбе по летящим объектам.
В дальнейшем Елена Сергеевна занималась более общими вопросами тактики воздушного боя и способами организации средств ПВО. Проработав в академии 30 лет Елена Сергеевна уходит в Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (1968–1986). Е. С. Вентцель организовала Студенческое консультационное бюро (СКБ). Научные работники и аспиранты инженерных кафедр приходили консультироваться по вопросам математического моделирования технических процессов и устройств. Студенты-математики получали ценнейшие навыки прикладных исследований, а инженеры — реальную помощь в решении своих задач.
Как литератор (псевдоним буквы «игрек») начала публиковаться в 1957. Внимание читателей и критиков привлекли рассказы За проходной (1962) и Дамский мастер (1963), Последующее (нередко вызывавшее бурные дискуссии и даже обвинения в «клевете») творчество И. Грековой, посвященное как научно-технической среде, в т.ч. военной интеллигенции (повести На испытаниях, 1967, Кафедра, 1978), так и житейским историям людей разных профессий, а также ряд стихотворных и прозаических книг для детей (повесть Аня и Маня, 1979).
По литературным произведениям Елены Сергеевны были поставлены спектакли и сняты фильмы: «Будни и праздники» во МХАТе (по пьесе, написанной в соавторстве с А. Галичем), «Вдовий пароход» в театре Моссовета (в соавторстве с П. Лунгиным), также экранизирован, Фильм «Кафедра» (в соавторстве с П. Лунгиным), Фильм «Благословите женщину», 2003, режиссёр Станислав Говорухин
Умерла 15 апреля 2002 в Москве.
Научные публикации: Элементы теории игр, 1961; Теория вероятностей, 1964; Элементы динамического программирования, 1964; Исследование операций, 1972.