Helene Overlach be­sucht nach ihrer Schul­aus­bil­dung das Han­dels­lehrer­innen­seminar und ist drei Jahre als Lehrerin tätig. An­schlie­ßend arbeitet sie als Steno­ty­pistin bei einem Rechts­an­walt. 

1920 wird Helene Overlach Mit­glied der KPD. Sie arbeitet nun als Re­dak­teur­in für ver­schiedene kom­munis­tische Zeit­schriften und über­nimmt zentrale Funk­tio­nen in der Partei: Sie wird zweite Vor­sitzende des Roten Frauen- und Mädchen­bundes, ist Mitglied der Zen­tral­komi­tees der KPD und wird 1928 für die Partei in den Reichs­tag gewählt. Von Herbst 1931 bis Sommer 1932 besucht sie einen Schu­lungs­kurs der Kom­munis­tischen Inter­nationale (Komintern) in Moskau.

Nach der Macht­über­nahme durch die National­sozia­lis­ten ist Helene Overlach im Wider­stand für die Rote Hilfe und die kom­munis­tische Gewerk­schaft, die Revo­lu­tio­näre Gewerk­schafts-Opposi­tion (RGO) aktiv. Im De­zem­ber 1933 wird sie fest­ge­nom­men. Das Ober­lan­des­gericht Hamm ver­ur­teilt Helene Overlach acht Monate später zu drei Jahren Zucht­haus. 

Nach verbüßter Haft kommt sie nicht in Frei­heit, sondern wird bis Juni 1938 in den Kon­zen­trations­lagern Morin­gen und Lich­ten­burg fest­ge­halten. Wieder in Freiheit, arbeitet Helene Overlach in ihren ur­sprünglich erlern­ten Beru­fen. 

Im August 1944 wird sie im Rahmen der „Aktion Gewitter” erneut fest­ge­nom­men. Bei der Aktion in­haf­tiert die Ge­stapo reichs­weit Politi­ker­innen und Politiker ver­schie­den­er Par­tei­en, die in der Weima­rer Repu­blik Mandate hatten. Die Ge­stapo über­führt sie nun in das KZ Ravens­brück. Kurz vor der Be­frei­ung des Lagers ge­langt Helene Overlach im April 1945 mit dem Roten Kreuz nach Schweden.

Sie zieht 1946 zurück nach Berlin und leitet eine gewerb­liche Mäd­chen­berufs­schule. Ab 1950 ist sie Pro­fessorin an der Päda­go­gi­schen Hoch­schule in Ost-Berlin, scheidet aber 1954 wegen schwerer Herz­krank­heit aus. 

Helene Overlach stirbt 1983 im Ost­teil Berlins in der DDR.