После гибели Париса на десятом году Троянской войны, разгоревшейся из-за Елены, на ее руку стали претендовать братья Париса Елен и Деифоб. В это время она стала порой вспоминать, что все еще является спартанской царицей и женой Менелая.

Однажды ночью дозорный поймал Елену в тот момент, когда она привязывала веревку к зубцу стены, чтобы сбежать. Ее поймали и привели к Деифобу, который насильно женился на ней, вызвав тем самым большое неудовольствие троянцев. Когда Одиссей под видом беглого раба проник в осажденный город, Елена не только не выдала его, но и пригласила в свой дом, где объяснила ему, что чувствует себя в Трое пленницей и мечтает вновь оказаться дома. По некоторым версиям мифа, она помогла Одиссею и Диомеду похитить из местного храма деревянную статую Афины – палладий.

Однако вечером накануне падения города Елена преднамеренно пыталась спровоцировать засевших внутри деревянного коня греков выдать себя. Она трижды обошла вокруг коня, поглаживая его бока, и, словно желая позабавить гулявшего с ней Деифоба, стала дразнить спрятавшихся внутри греков, подражая голосам каждой из их жен. Один из греков уже собирался ответить ей, но Одиссей зажал ему рот ладонью. В ту же ночь Елена вынесла из дома Деифоба все оружие, лишив его возможности оказать сопротивление Менелаю, а некоторые даже говорят, что она сама вонзила кинжал в спину Деифоба.

Ворвавшись в Трою, Менелай устремился на поиски Елены, чтобы казнить ее за супружескую измену, однако при виде сияющей прежней красотой жены выпустил меч из рук и простил ее. Ахейское войско, уже готовое побить Елену камнями, также отказалось от этой мысли.