Alors qu’elle suit la formation de l’École du théâtre national de  Chaillot, Léna Bréban est repérée par Jacques Livchine qui l’entraîne dans plusieurs tournées. Elle intègre par la suite le Conservatoire national supérieur d’art dramatique de Paris. À sa sortie, elle met en scène des pièces de Claude Ponti pour Adrien de Van au Théâtre Paris-Villette, et travaille comme comédienne sous la direction de grands metteurs en scène comme Thierry de Peretti (pour Valparaiso et Richard II), Pascal Rambert (Asservissement sexuel volontaire), ou encore Alain Françon (Chaise). Dans les années 2010, elle joue aussi bien des pièces de Michel Vinaver (Nina, c’est autre chose), Christopher Hampton (Parole et guérison) et Florian Zeller (Avant de s’envoler), sous les directions de Guillaume Lévêque, Didier Long et Ladislas Chollat. En 2015, Léna Bréban est nommée au Molière de la comédienne dans un second rôle pour sa participation à La Maison d’à côté de Sharr White, mise en scène par Philippe Adrien. Parallèlement, on l’aperçoit à la télévision dans les séries Candice Renoir, Vernon Subutex ou Section de recherches. Au cinéma, elle joue dans Les Amants réguliers de Philippe Garrel, Séraphine de Martin Provost et Holiday de Guillaume Nicloux. En tant que metteuse en scène, Léna Bréban s’intéresse aux romans d’auteurs contemporains. Elle adapte ainsi Les Inséparables de Colas Gutman en 2009, et surtout Verte de Marie Desplechin en 2018, son premier grand succès. Pendant la crise sanitaire, elle quitte l’univers clos des théâtres pour prendre la route et partir à la rencontre du public isolé. Durant l’été 2020, elle dirige un Cabaret sous les balcons pour les Ehpad et maisons de retraite de Saône-et-Loire, avant d’entamer une tournée des collèges avec Renversante, un spectacle sur l’égalité femmes-hommes tiré d’un roman de Florence Hinckel. En 2021, elle adapte avec Alexandre Zambeaux, et met en scène le roman d’Hector Malot Sans famille avec la troupe de la Comédie-Française au Théâtre du Vieux-Colombier. Comme il vous plaira de William Shakesperare est sa première mise en scène d’un texte classique.