Μεταμφιεσμένη σε άνδρα, με το ψευδώνυμο Χρυσίνης Μπούκουρας, παραβίασε το καλλιτεχνικό
 άβατο της εποχής και μαθήτευσε στο εργαστήρι του ζωγράφου και γαριβαλδινού επαναστάτη Φραντσέσκο Σαβέριο Αλταμούρα στη Νεάπολη (Νάπολι).

Η Ελένη ερωτεύθηκε τον κατά τέσσερα χρόνια μικρότερο δάσκαλό της και μαζί του απέκτησε τρία εξώγαμα παιδιά: τον Ιωάννη, τη Σοφία και τον Αλέξανδρο. Προκειμένου να νομιμοποιήσει τη σχέση της, ασπάστηκε τον καθολικισμό και τον παντρεύτηκε. Όμως, το 1857 ο σύζυγός της την εγκατέλειψε κι έφυγε με την ερωμένη του, την αγγλίδα φίλη της ζωγράφο Τζέιν Χέυ, παίρνοντας μαζί του τον μικρότερο γιο τους Αλέξανδρο.

Η Ελένη επέστρεψε στην Ελλάδα με τα άλλα δύο παιδιά της, τον Ιωάννη και τη Σοφία, και άρχισε να παραδίδει μαθήματα ζωγραφικής σε νεαρές Αθηναίες. Όμως, το 1872 η κόρη της αρρώστησε από φυματίωση και για λόγους υγείας οι δύο γυναίκες μετακόμισαν στις Σπέτσες. Τελικά, η Σοφία δεν απέφυγε το μοιραίο και πέθανε στα τέλη του 1872, σε ηλικία μόλις 18 ετών.

Το 1876 ο γιος της και ανερχόμενος ζωγράφος Ιωάννης Αλταμούρας ολοκλήρωσε τις σπουδές του στην Κοπεγχάγη και επέστρεψε στην Αθήνα, γεμίζοντας με χαρά τη χαροκαμένη μάνα. Όμως, η χαρά της δεν κράτησε πολύ. Ο Ιωάννης, που διακρίθηκε για τις θαλασσογραφίες του, προσβλήθηκε και αυτός από φυματίωση και πέθανε τον Μάιο του 1878, σε ηλικία μόλις 26 ετών.

Η απώλεια των παιδιών της προκάλεσε νευρικό κλονισμό στην Ελένη και την οδήγησε στην τρέλα. Σε ηλικία 60 ετών επέστρεψε στις Σπέτσες, όπου έκαψε σχεδόν όλα τα ζωγραφικά της έργα. Πέθανε σχεδόν άγνωστη στις 19 Μαρτίου 1900 και κηδεύτηκε στο κοιμητήριο της Αγίας Άννας των Σπετσών. Αργότερα, τα οστά της, όπως και εκείνα της Σοφίας και του Ιωάννη, μεταφέρθηκαν από τους απογόνους της στο A' Νεκροταφείο Αθηνών, στον κοινό τάφο της οικογενείας Mπούκουρα - Aλταμούρα.

Η τραγική ζωή της Ελένης Μπούκουρα - Αλταμούρα έγινε το θέμα ενός μυθιστορήματος (Ρέα Γαλανάκη:«Ελένη ή ο κανένας», εκδ. Άγρα, 1998) κι ενός θεατρικού έργου (Κώστας Ασημακόπουλος «Ελένη Αλταμούρα», εκδ Δωδώνη, 2005).