נולדה בברוהוביץ, אוקראינה. החלה בלימודי משחק בווינה בגיל 18 (בשנים 19115 – 1919). אחרי שסיימה את הלימודים, השתתפה בכמה מחזות בווינה ובמינכן. פריצת הדרך הגדולה אירעה ב- 1923, כששיחקה בברלין אצל המפיק האגדי מקס ריינהרדט. הופעתה בתפקיד קטן במחזה ג'ואן הקדושה מאת ברנרד שאו (1924) הביא לה מוניטין בינלאומיים, והיא נהייתה לאחת השחקניות המעולות באירופה. בעשור שאחר כך התעצם פרסומה. היא כיכבה בסרטים שביים פול צ'ינר, והתחתנה אתו. היא שברה מוסכמות מסורתיות רבות הנוגעות לנשים בקולנוע, כששיחקה דמויות לא שגרתיות בהפקות כגון הכנר מפירנצה ודונה חואנה (1927). עלייתה המטאורית נעצרה פתע כשעלו הנאצים לשלטון, משום שהייתה יהודיה, והיא נאלצה לעזוב את גרמניה, והתיישבה עם בעלה בלונדון, שם חידשה את הקריירה, בעיקר בלונדון ובניו יורק. הופעתה הראשונה בלונדון, במחזה "Escape Me Never", הייתה הצלחה מיידית. שנתיים אחר כך הופיעה באותו מחזה בניו יורק, וכבשה את הקהל. המחזה עובד לסרט שביים בעלה, וברגנר זכתה בפרס האוסקר בקטגוריית השחקנית הטובה ביותר. היא השתתפה בכ- 15 סרטים שביים בעלה, בהם סרטים אילמים כגון Nju. בשנים 1931 – 1933 שיחקה גם בסרטים שהופקו בפריז.
תפקידיה הידועים ביותר היו הנער דוד, שנכתב עבורה על ידי סיר ג'יימס בארי (1936) והדוכסית ממאלפי. בימי מלחמת העולם השנייה חיה ברגנר בניו יוק והצליחה בסרטים As You Like It, Stolen Life. בסרטים הוליוודיים הצליחה פחות.
אחרי המלחמה סיירה ברגנר בגרמניה ובאוסטריה והופיעה בתפקידים רבים. ב- 1968 הופיעה בהפקת טלוויזיה של מחזהו של ברטולד ברכט הרעייה היהודיה.
אליזבת ברגנר נפטרה בלונדון בשנת 1986.