Estella Warren es hija de una profesora y de un vendedor de coches usados.
En su adolescencia se trasladó a Nueva York para triunfar en el mundo de la moda, apareciendo en la portada de la revista Sports Illustrated. Fue modelo de la prestigiosa firma Chanel.
Desde niña practicó la natación sincronizada e incluso pudo asistir a las Olimpiadas de Atlanta. Sus aficiones son cantar, nadar, tocar el piano y montar a caballo.

Estella, a la que sus allegados le llaman Tellie, fue novia del actor Kip Pardue, al que conoció en el rodaje de "Driven" (2001), película de Renny Harlin que protagonizaba Sylvester Stallone. Formó también pareja sentimental con el intérprete Josh Hartnett ("Pearl Harbor").
Actualmente su novio es el director Paul Thomas Anderson ("Magnolia").  

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