Nata a Ginevra il 20 febbraio 1903, Ella Maillart scopre molto presto la sua passione per la lettura e, in particolare, per i racconti di viaggio. Nel 1913, quando la sua famiglia si trasferisce a Creux-de-Genthod, sulle rive del lago Lemano, inizia a praticare la vela con la sua amica e vicina Hermine de Saussure, detta Miette. In inverno si dedicava allo sci e all'hockey. Partecipa alle Olimpiadi di Parigi del 1924 nella disciplina della vela. Tra il 1931 e il 1934, Maillart ha rappresentato la Svizzera in diversi campionati mondiali di sci.
Dopo diverse traversate nel Mediterraneo, Ella Maillart abbandona la navigazione. Nel 1930, dopo aver svolto diversi lavori senza trovare alcuna soddisfazione, intraprende un primo viaggio nell'Unione Sovietica, alla ricerca di altri stili di vita. Soggiorna per quasi sei mesi a Mosca ed esplora il Caucaso.
Nel 1932 percorre il Turkestan russo e, dalle vette che scala, scopre per la prima volta i paesaggi della Cina. Nel 1934 viene inviata in Manciuria dal quotidiano francese Le Petit Parisien in qualità di giornalista. In questa regione del nord-est della Cina, la Maillart scopre il Manchukuo, uno stato fantoccio istituito e controllato dal Giappone.
Nel 1935 incontra a Pechino lo scrittore e tenente britannico Peter Fleming. Insieme, decidono di mettersi in viaggio verso lo Xinjiang. In questa regione della Cina nord-occidentale, vietata agli stranieri, infuria da diversi anni una guerra civile. Per sette mesi percorrono più di 6.000 chilometri, da Pechino all'India.
Nel 1939, insieme alla scrittrice Annemarie Schwarzenbach, intraprende un viaggio in Ford da Ginevra a Kabul. All'annuncio della seconda guerra mondiale, si trasferisce in India, dove rimane fino al 1945, mentre Schwarzenbach torna in Europa. Tornata in Svizzera, divide il suo tempo tra Ginevra e Chandolin, nella Val d'Anniviers. Tra il 1957 e il 1987 guida numerosi viaggi in Asia. Parallelamente, tiene numerose conferenze sulle sue esplorazioni, durante le quali proietta le sue fotografie.
Nel 1988, Ella Maillart ha affidato la sua opera fotografica a Photo Elysée e gli archivi dei suoi scritti alla Biblioteca di Ginevra. Da allora, le due istituzioni garantiscono la conservazione e la valorizzazione di questo patrimonio in collaborazione con la Fondazione Ella Maillart. Photo Elysée ha dedicato diverse mostre a questa figura di spicco della narrativa di viaggio, in particolare nel 1990, nel 1997 e nel 2003.
Ella Maillart muore il 27 marzo 1997 a Chandolin all'età di 94 anni.