Ellen Winther Lembourn var datter af købmand Laurits Peter Sørensen (1902-1967) og hustru Esther Hansen (1906-1971). Hun uddannede sig først i 1955 til statsprøvet musikpædagog fra Jydsk Musik-akademi i Århus og videre 1955-57 til operasanger på Det Kongelige Teaters operaskole. Hun brød for alvor igennem i 1957 som den elskovssyge teenager Cherubino i Mozarts "Figaros bryllup" på Det Kongelige Teater. Derefter medvirkede hun i - og havde hovedroller i en lang række operaer og operetter som f.eks. "Cosi fan Tutti", "Maskerade" "Porgy and Bess" og "La Traviata". Fra 1957 til 1987 var hun ansat ved Det Kongelige Teater først som operasangerinde og siden som skuespillerinde, men gæsteoptrådte gennem årene på mange andre danske scener, f.eks. ved operaen i Kiel i 1964 og i en lang række operette- og musicalroller på Folketeatret, Den Jyske Opera, Gladsaxe Teater, Amager Scenen og på Det Danske Teater. Ellen Winther Lembourn havde bl.a. roller i operetter som Adéle i "Flagermusen", i "Valsedrømme" og i "Jomfruburet" samt i musical's som "West Side Story", "Sound og Music" og "Himmelsengen". I 1990erne viste hun også sit komiske talent i farcen "Skaf mig en tenor" på ABC Teatret og "Fruer på Viften" på Det Kongelige Teater, ligesom hun i 1974 spillede revy i Cirkusrevyen, hvor hun sammen med Malene Schwartz fik salen til at gynge med nummeret "Tredivernes Sang". I 1962 vandt hun det danske Melodi Grand Prix med "Vuggevise". Hun medvirkede i et lille halvt dusin danske film, bl.a. "Landmandsliv" (som hun også spillede på Amagerscenen) og "I den grønne skov". I løbet af 1980'erne var hun på rollelisten i Kim Larsens "Midt om Natten" og i "Kampen om den røde ko", "Jydekompagniet" og senere i "Kun en pige". Også på TV dyrkede hun operettefaget, bl.a. som Adele i "Flagermusen". Hun spillede Minna Varnæs i TV-serien "Matador" og medvirkede som nissemor i julekalenderen "Jul på slottet". Ellen Winther Lembourn lavede desuden mange grammofonindspilninger. Hun blev den 2. april 1960 gift i Århus Domkirke med operachef og pianist John Winther (20-08-1933 - 13-05-2012) med hvem hun fik to børn. Ægteskabet blev opløst i 1966. Senere blev hun den 22. juli 1973 gift i Skagen med forfatter, cand. polit. og folketingspolitiker Hans Jørgen Lembourn, som døde i 1997.