Nació el 10 de noviembre de 1969 en Everett, Massachusetts). Es una actriz estadounidense. Nació en las afueras de Boston, es la pequeña de una familia de seis hermanos mucho mayores que ella…

Con tan solo cuatro años perdió a su madre y poco después su padre, Joseph Pompeo, decidió trasladarse con su familia a Nueva York. Ellen abandonó pronto los estudios y se trasladó a Miami años más tarde para convertirse en camarera antes de volver a Nueva York, donde realizó su primer anuncio cuando un representante se lo propuso en el bar que trabajaba.

Se sintió atraída por la actuación y tuvo algunas apariciones mínimas en series importantes además de algún papel en películas de baja categoría.

Pompeo fue dirigiendo su carrera hacia la televisión, en la cual es protagonista de la serie Anatomía de Grey (Meredith Grey). Ha aparecido en series tan importantes como Ley y Orden además de Friends.

En el 2002 participó en la película "El compromiso" con Jake Gyllenhall ('Zodiac', 'Brokeback Mountain'), uno de sus actores predilectos en la misma película compartió cartel con Dustín Hoffman y Susan Sarandon.

Seguidamente, Steven Spielberg la eligió para un papel secundario en 'Atrápame si puedes' (2002), donde interpretaba a Marcie, una de las mujeres abandonada en la ficción por Leonardo Di Caprio, en el papel del genial estafador Frank Abagnale Jr. En 'Daredevil' (2003)

Ellen fue la secretaria del protagonista (Ben Affleck), un papel que en principio iba a tener peso en la película pero que, finalmente, el director mermó en la mesa de montaje.

En 2004 rueda 'Aquellas juergas universitarias', una repetida comedia yanqui que, pese a su éxito en taquilla, pudo dañar su incipiente carrera. Cuando ya se daba por vencida o conformarse con papeles insignificantes, le llega la oportunidad de convertirse en la protagonista de Anatomía de Grey.

Colabora con la ONG Life Out Loud, que ayuda a jóvenes LGBT (lesbianas, gays, bisexuales y transexuales).