Była córką Demetriusza Kantakuzena. Została drugą żoną Dawida II Komnena, po śmierci Marii z Gotii (zm. 1459). Po Upadku Trapezuntu Helena podzieliła los swojego męża. 15 sierpnia 1461 roku opuściła wraz z nim Trapezunt i udała się do Stambułu. Tam małżonkowie razem z dziećmi korzystali z sułtańskiej emerytury. W marcu 1463 roku jego dawny przyjaciel Dawida - Jerzy Amirutzes doniósł władzom, że były cesarz otrzymał list od swojej bratanicy. Mehmed Zdobywca uznał to za zdradę. 1 listopada 1463 mąż Heleny - Dawid został ścięty z rozkazu Mehmeda II razem z bratem, siedmioma synami i bratankiem Aleksym w więzieniu Siedmiu Wież w Konstantynopolu. Jedynie ich najmłodszy syn Jerzy jako jedyny został oszczędzony. Później uciekł do Gruzji. Owdowiała cesarzowa Helena Kantakuzena początkowo zamieszkała w jednej ze swoich willi. Potem została ukarana przez sułtana za pochowanie swojego męża i synów, których ciała zostały zostawione na pożarcie psom. Resztę życia spędziła w skrajnej biedzie.