Hélène Desmoulin débute le piano sous la direction de Lucette Descaves. Après ses premiers prix du CNSM 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. Elles intègrent 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) fort remarqués par la critique.

Un court métrage « Danzon Cubano » de Aaron Copland est réalisé par le producteur Patrick Vialle pour la chaîne « Mezzo ».

Hélène Desmoulin, lors de concerts en hommage à Marie, renoue avec plusieurs artistes dont, Marc Coppey, Nicholas Angelich ainsi que le quatuor Elysée et Igor Kiritchenko. Après une nécessaire période de réflexion, elle décide de poursuivre sa carrière en musique de chambre. 

A son répertoire, tous les grands classiques mais aussi les compositeurs de sa génération comme Nicolas Bacri qui dédie aux deux sœurs son « Concerto pour deux pianos et orchestre à cordes », créé en 2002 à l’abbatiale de Lessay, avec Joelle Lemée au 2ème piano et l’orchestre Léonard de Vinci), ainsi que Thierry Machuel ou Patrick Burgan ;

Hélène Desmoulin participe aux Rencontres Liszt à Angers (2005, 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 d’aujourd’hui, et dans le travail avec les compositeurs actuels.

Hélène Desmoulin est Professeur au CRR d’Angers de 1986 à 2024. 

Elle donne régulièrement des master classes en France et à l’étranger.