Em 2001, participando do Campeonato Mundial de Gante, a ginasta saiu com a medalha de prata por equipes. Na edição grega do Campeonato Europeu, em 2002, Elena conquistou a medalha de ouro por equipes, e a quarta colocação no salto. Em 2003, no Campeonato Mundial de Anaheim, Elena foi medalhista de prata no salto, atrás da uzbeque Oksana Chusovitina. No ano posterior, no Campeonato Europeu de Amsterdã, Zamolodchikova foi prata no salto, e bronze por equipes e individual geral. Em sua segunda aparição olímpica, nos Jogos Olímpicos de Atenas, a ginasta ao lado de Liudimila Ezhova, Svetlana Khorkina, Maria Krioutchkova, Anna Pavlova e Natalia Ziganchina, conquistou a medalha de bronze por equipes, atrás da equipe americana e romena, prata e ouro, respectivamente. Na final de seu melhor aparelho, só terminou na quarta colocação. No Campeonato Mundial de Aarhus, em 2006, a ginasta foi terceira colocada nos eventos coletivos. Na edição seguinte, Elena classificou-se para a final por equipes e salto. Na final por equipes, um erro cometido pela ginasta Ekaterina Kramarenko, custou o título russo, terminando a competição na oitava colocação. Na final do salto, Elena cometeu erros, e terminou novamente na oitava colocação. Não conseguindo fazer parte da equipe olímpica que disputou os Jogos Olímpicos de Pequim, em 2008, Elena participou de etapas de Copa do Mundo, conquistando medalhas em seu principal aparelho. Em 2009, participou da Universíada de Belgrado, sendo medalhista de prata por equipes.