Armandine Elmire Angélina Vautier est née le 28 août 1897 au hameau de la Donalière à Granchain (Eure). Son père, Stanislas Alexandre Vautier est maçon et sa mère, Elmire Angelina Carruel, est journalière. Elle n'a que huit ans lorsque son père décède le 27 octobre 1905. Sa mère se remarie le 26 décembre 1906.
Elmire Vautier débute au théâtre en 1915 avant de faire trois ans plus tard un premier film avec Pierre Marodon. Mais son premier succès à l'écran est le film Sa Gosse réalisé par Henri Desfontaines en 1919.
À partir de 1922, Elmire Vautier a souvent comme partenaire René Navarre; qui l'épouse en secondes noces le 5 avril 1924 à Tours. Ils auront une fille, Marie Madeleine Muguette Pascaline Navarre.
En 1922, elle tourne Le Roi de Camargue, Judith et la série de 12 courts-métrages L'Homme aux trois masques ; en 1923 ce sera une autre série de 10 courts-métrages, Vidocq, (film inspiré du roman d'Honoré de Balzac, en 1925 ce sera la série de 8 courts-métrages Jean Chouan, puis en 1927 Belphégor en 4 épisodes, en 1929 ce sera La Tentation, son dernier film muet.
Le jeu d'actrice du muet d'Elmire Vautier est plutôt bien accueilli par la critique. Pour son premier succès Sa Gosse en 1919 le journal l'Impartial écrit : « Mlle Elmire Vautier a rendu avec talent et un réalisme discret le rôle de l'étoile de beuglant. C'est une jolie personne, au visage expressif, dont nous aurons le plaisir à suivre la carrière cinégraphique. En 1923, elle affirme une fois de plus son talent, fait de sensibilité et de charme. En 1924, elle charme les spectateurs de sa grâce exquise mutine. » En 1925, la belle artiste Elmire Vautier se charge de lui donner une réplique adroite dans son double rôle de princesse brune et d'ouvrière blonde ou encore elle dresse magnifiquement la chouanne héroïque, la grande dame à l'âme haute, à l'orgueil souverain, au cœur grave et pur, prête à tomber sous les balles pour le salut de son Dieu et de son roi. En 1927, Elmire Vautier tient en haleine de bout en bout. Cette même année, elle est avec Sandra Milowanoff et Paulette Berger, une des trois artistes justement appréciées du public.
En 1930, Elmire Vautier a 35 ans et passe au parlant, jouant dans quelques productions françaises tournées dans les studios parisiens de la Paramount. Cependant, l’arrivée du cinéma parlant freine inexorablement sa carrière, son jeu étant jugé trop théâtral. Lorsqu'elle revient en 1934 sur les plateaux de tournage, elle y est reléguée aux rôles secondaires. On la retrouve entre autres dans Golgotha de Julien Duvivier en 1935 et dans Le Roman d'un tricheur de Sacha Guitry en 1936.
Le 28 novembre 1936, René Navarre et Elmire Vautier divorcent.
Jusqu'au début des années 1940, elle va encore jouer dans quelques pièces de théâtre mais elle abandonne définitivement le monde du cinéma en 1942 après le film La Duchesse de Langeais de Jacques de Baroncelli.
Au théâtre, la presse salue encore son rôle en 1943 dans Bérénice.
Le 16 mai 1944, à Neuilly-sur-Seine, elle se remarie avec l'acteur Jacques Eysermann dit Jacques Eyser (1912 - 1999).
Elmire Vautier décède d'une crise cardiaque le 19 avril 1954 et elle est inhumée dans le cimetière de Livilliers (Val-d'Oise).
