Hélène Desmoulin débute le piano sous la direction de Lucette Descaves. Après ses premiers prix du CNSMD de Paris (piano dans la classe de Germaine Mounier et musique de chambre dans la classe de Geneviève Joy-Dutilleux), elle suit un cycle de perfectionnement avec l’altiste Christophe Desjardins. Ils seront lauréats du concours de Trapani.

En 1986, sa sœur Marie la rejoint dans la classe d’Alain Planès; se succèdent alors concours internationaux, concerts, télévisions, radios. Soutenues par les fondations Yehudi Menuhin et Natexis, elles suivent l’enseignement de Marie Françoise Bucquet,  Hans Kamerling et Bruno Rigutto.

Le duo se produit sur de grandes scènes internationales (Concertgebouw d’Amsterdam, Théâtre de la Ville, Musée d’Orsay, Salle Gaveau), est l’invité de l’Exposition Universelle de Séville, du Festival de Cannes, des Jeunesses Musicales du Canada,  accompagne le chanteur Jean Guidoni dans son spectacle à deux pianos, joue Martial Solal pour la Nuit des Musiciens. Hélène et Marie collaborent avec de nombreux orchestres. Elles enregistrent 4 CD (Lyrinx et Salabert). Nicolas BACRI leur dédie son «Concerto pour deux pianos et orchestre à cordes» créé au Festival des Heures Musicales de Lessay, avec Joëlle Lemée au deuxième piano.

Hélène et Marie Desmoulin tournent un court métrage «Danzon Cubano»  réalisé par le producteur Patrick Vialle pour la chaîne Mezzo.

Après le décès de Marie Desmoulin, Hélène Desmoulin joue avec Marc Coppey, Philippe Graffin, Igor Kiritchenko, Bruno Rigutto, Nicholas Angelich et avec le quatuor Elysée.

Hélène Desmoulin participe aux Rencontres «Liszt à Angers» (2005 et 2008) organisées par Nicolas Dufetel, et crée à cette occasion avec la pianiste Joëlle Lemée, des œuvres inédites du compositeur hongrois. En 2013, Hélène Desmoulin joue en duo piano-marimba avec le percussionniste Nicolas Cousin, membre du Trio SR9 (http://sr9trio.com/)

Depuis 2015, Hélène Desmoulin est pianiste de l’ensemble MINIUM 21, impliqué dans la diffusion de la musique contemporaine.

Hélène Desmoulin est actuellement Professeur titulaire au Conservatoire à Rayonnement Régional d’Angers.