Issue de la bourgeoisie catholique parisienne, Eliane Brault vit le choc de la Grande Guerre comme une rupture dans son existence. Devenue assistante sociale (avant tout préoccupée par l'enfance en difficulté), militante féministe, membre de la franc-maçonnerie, elle adhère en 1925 au parti radical dont elle s'affirme comme une figure importante. Dans les années 1930, elle milite pour l'unité antifasciste, ce qui l'amène à prendre part aux activités d'organisations proches du PCF (les Amis de l'Union Soviétique, le mouvement Amsterdam-Pleyel, le Secours populaire) et à livrer en 1935 un premier récit de voyage favorable à l'URSS.
Elle est l'une des premières femmes à travailler dans un cabinet ministériel et s'investit sous le Front populaire dans les administrations chargées des questions de l'enfance. Elle représente la France à la commission de la SDN chargée de l'Enfance.
Révoquée par Vichy alors qu'elle est déjà membre du réseau du Musée de l'Homme, elle rejoint Londres en juillet 1941 et s'engage aussitôt dans les FFL. Elle devient chef des Assistances sociales avec grade de capitaine. Elle tient à suivre les combattants dans les colonies et au plus près des fronts.
En novembre 1942, elle se rend en URSS comme infirmière auprès des aviateurs de l'escadrille "Normandie", future "Normandie-Niémen". Le récit qu'elle livre de son séjour, URSS Terre inconnue, révèle que ce séjour l'a très favorablement impressionnée.
Elle revient au Caire en octobre 1943 puis à Alger en avril 1944. Toujours engagée dans les services sociaux, elle accompagne les forces françaises sur le front d'Italie, lors du débarquement de Provence, pendant la campagne d'Alsace et l'invasion du Reich. 
Après la guerre, elle adhère à la SFIO (1945), puis au Parti socialiste unifié (1949) et enfin à l'Union progressiste (1951-1956). Elle soutient des positions très soviétophiles en politique extérieure, prenant part ainsi au Mouvement de la Paix. Sous la Ve République, elle n'a plus guère d'activité politique et elle se consacre à son engagement franc-maçon.
Eliane Brault était titulaire de la médaille des évadés, de plusieurs citations, de la Croix de guerre. Elle était officier de la Légion d'honneur à titre militaire.