Майер-Ландрут родилась 23 мая 1991 года в Ганновере, Германия. Лeна — внучка уроженца Эстонии Андреаса Майер-Ландрута (нем. ), посла Западной Германии в Советском Союзе в Москве с 1980 по 1983 и с 1987 по 1989 годы (работника посольства ФРГ в СССР с 1950-х гг).
Будучи единственным ребенком в семье, Лeна начала брать уроки танцев в возрасте пяти лет. Сначала занималась бальными танцами, затем — танцами различных современных стилей, включая хип-хоп и джаз-танцы. Майер-Ландрут играла в некоторых немецких телесериалах в ролях второго плана, однако никогда официально не обучалась актёрскому или вокальному мастерству. Училась в IGS Roderbruch Hannover, в котором в апреле 2010 года она сдала выпускные экзамены.
12 марта 2010 года Лeна Майер-Ландрут получила право представлять свою страну на международном песенном конкурсе Евровидение-2010 в Осло с песней «Satellite». Будучи представителем одной из стран «Большой четвёрки», Лена автоматически оказалась в финале конкурса, который состоялся в субботу, 29 мая 2010 года. Согласно жеребьёвке, из 25 участников финала представительница Германии выступала под номером 22.
Лeна Майер-Ландрут стала победителем 55-го по счёту международного конкурса песни «Евровидение-2010». Она набрала 246 баллов, с существенным отрывом опередив занявшую второе место группу maNga из Турции (170 баллов) и румынский дуэт Паулы Селинг и Ови, со 162 баллами занявший третье место.
Через неделю после победы в национальном отборе ролик с песней «Satellite» был просмотрен на популярном видеохостинге YouTube более 2,5 миллиона раз (к первому полуфиналу — уже 9,7 миллиона и к финалу — 17,2 миллиона), тем самым задолго до начала конкурса обогнав многих участников и победителей конкурса предыдущих лет. Три песни Лeны Майер-Ландрут заняли первые три места в германском iTunes Store.
В финале конкурса Лена выиграла главный музыкальный приз Европы — хрустальный микрофон.
Германия решает ещё раз отправить Лену на конкурс «Евровидение», но теперь уже в свою страну — Германию. Лена выступила сразу в финале конкурса «Евровидение 2011» с песней «Taken by A Stranger», в Дюссельдорфе на Эсприт Арене 14 мая 2011 года и заняла 10 место, набрав 107 баллов.