Малена проводит своё детство и школьные годы в маленьком городке Сандвикен (Sandviken) в Швеции, который выпускает музыкантов, в основном в направлении джаз. Эрнман училась в Королевской музыкальной академии в Стокгольме, в музыкальной консерватории в Орлеане во Франции и в школе Королевской шведской оперы. Малена с 6ти лет начала петь в хоре Coromanterna в родном городе Сандвикен и впитала традиции шведского хорового исполнительства. Затем, уже будучи студенткой, была участницей хора Шведского радио под руководством прославленного дирижера Эрика Эрикссона.
Дебют Малены в Швеции произошел после окончания оперной школы в 1998, в роли Кая в опере «Sven David Sandstr?ms» и в роли Розины в «Севильском цирюльнике» Джоакино Россини в Шведской королевской опере, где она позже также спела главные партии в операх «Кармен» и «Золушка».
В это же время, Малена исполнила ряд ролей в Берлинской опере (Керубино в «Свадьбе Фигаро», Розина в «Севильском цирюльнике» и Роберто в «Гризельде» Скарлатти).
Ее международный дебют произошел в 1999 году в роли Нерона в опере «Агриппина» Генделя в театрах Ла Монне в Брюсселе и Театре Елисейских полей в Париже. Малена Эрнман приняла участие в фестивале Glyndebourne Festival (Нэнси в «Альберт Херринг» и Орловский в «Летучей мыши».
В 2004 году она исполнила партию Донны Эльвиры в опере «Дон Жуан» Моцарта в театре Ла Монне в Брюсселе. И на фестивалях d’Aix en Provence, Wiener Festwochen.
В 2005 году она исполнила главную роль на мировой премьере оперы "Джули" в театре Ла Монне в Брюсселе, а также на фестивалях Wiener Festwochen и d’Aix en Provence.
2006 году она исполнила партию Нерона в опере «Коронация Поппеи» в Берлине и в театре Ла Монне в Брюсселе. В том же году на фестивале в Вене она дебютировала в роли Дидоны в опере «Дидона и Эней» Генри Пёрселла, а затем Анни в опере «Милосердие Тита» на Зальцбургском фестивале.
В 2007 году она пела Сесто в опере «Юлий Цезарь» Генделя в Вене, Керубино в «Свадьбе Фигаро» Моцарта в d’Aix en Provence и Нерона в «Коронации Поппеи» в Оперном театре Амстердама.
В 2008 году Малена Эрнман вернулась в Королевскую оперу в Стокгольме, где исполнила главную партию в опере Джоакино Россини «Золушка». Осенью она вновь спела заглавную партию в опере «Дидона и Эней» в Опера Комик в Париже.
В 2009 году она пела в Анджелину в "Золушке" в опере Франкфурта и в конце апреля она пела ту же роль в Королевской опере в Стокгольме.
В марте 2010 она дебютировала в роли Идоманта в опере Моцарта «Идоменей» в Ла Монне в Брюсселе. Она пела многочисленные концерты в Скандинавии и Германии, в том числе один в Sthlm Globe Arena с Андреа Бочелли.
В 2001—2002 выступала с концертами в Токио (исполняла Bach’s St. John Passion in Notre Dame de Paris, Реквием Моцарта), в 2004—2005 пела в Wigmore Hall (небольшой концертный зал камерной музыки в Лондоне).
Малена выступала в Токио, Берлине, Мадриде, Риме, Париже, Лос-Анжелесе со многими известными дирижерами, такими, как Марк Минковски, Даниэль Баренбойм, Эса-Пекка Салонен, Николаус Арнонкур, Филипп Херревеге, Рене Якобс, Саймон Рэттл.
14 марта в Стокгольме в финале конкурса Мелодифестивален была названа победителем с результатом 182 балла (отрыв от Каролин аф Угглас составил 11 баллов) и стала представителем Швеции на Евровидении 2009. Она, выступив в первом полуфинале с композицией La Voix и заняв 4 место, прошла в финал конкурса, где заняла 21 место с 33 баллами.
Малена вышла замуж за актёра Сванте Тунберга. У них есть две дочери: Грета и Биата. Родители Малены — Ларс и Ева Эрнман.