Их встреча состоялась на квартире художников Моисеенко, и спустя сорок лет Елена вспоминала: «…Когда я встретила Булгакова случайно в одном доме, я поняла, что это моя судьба, несмотря на всё, несмотря на безумно трудную трагедию разрыва… мы встретились и были рядом. Это была быстрая, необычайно быстрая, во всяком случае, с моей стороны, любовь на всю жизнь».

Потом были долгие дни сомнений. Елена не могла уйти от мужа и двоих любимых сыновей. Она страдала, мучилась и, в конце концов, решила не встречаться с писателем. Разлука продолжалась долгих двадцать месяцев. За это время она ни разу не вышла на улицу одна, не брала писем, которые передавал ей через знакомых Булгаков, не желала разговаривать с ним по телефону. «Очевидно, всё-таки это была судьба, — вспоминала намного позднее Елена Нюренберг, — потому что когда я первый раз вышла на улицу, то встретила его, и первой фразой, которую он сказал, было: „Я не могу без тебя жить“. И я ответила: „И я тоже“. И мы решили соединиться, несмотря ни на что».

В феврале 1931 года о любовном романе супруги узнал Шиловский. Между оскорблённым мужем и влюблённым писателем состоялось бурное объяснение. Угрожая пистолетом, комбриг требовал от Булгакова оставить его жену, а Елене заявил, что в случае развода сыновей ей не отдаст.

Она была вынуждена вернуться к мужу и забыть возлюбленного. Однако спустя полтора года, она снова встретила Булгакова. В тот же день они решили окончательно связать свои судьбы и пожениться. Тогда Елена объясняла родителям: «Полтора года разлуки мне доказали ясно, что только с ним жизнь моя получит смысл».

Спустя несколько дней Булгаков писал Шиловскому: «Дорогой Евгений Александрович, я виделся с Еленой Сергеевной по её вызову, и мы объяснились с нею. Мы любим друг друга так же, как любили раньше. И мы хотим пожениться».

На этот раз Евгений Шиловский препятствовать влюблённым не стал. Через месяц он подписал бумаги о расторжении брака с супругой и пожелал остаться с ней добрыми друзьями. Благородный и интеллигентный, он и после развода желал оправдать «любимую Люсю» и писал своим родителям: «Мне хочется, чтобы Вы правильно поняли то, что произошло. Я ни в чём не обвиняю Елену Сергеевну и считаю, что она поступила правильно и честно. Наш брак, столь счастливый в прошлом, пришёл к своему естественному концу. Мы исчерпали друг друга… Раз у Люси родилось серьёзное и глубокое чувство к другому человеку, она поступила правильно, что не пожертвовала им… Я бесконечно благодарен ей за то огромное счастье и радость жизни, которые она мне дала в своё время…»