1977年范曉萱出生于臺北，母親于十七歲時生下她。爺爺是湖北仙桃人、奶奶是武漢人。1979年她兩歲時父母離異，父方因范曉萱不是男生而未爭取其監護權，由母親撫養長大。
1980年開始學習鋼琴。1984年進入光仁小學音樂班。1986年開始學習長笛，接下來國高中都就讀于臺北縣私立光仁高級中學音樂班。
1989年創作班級畢業歌曲，同時也創作了《自言自語》這首歌的曲調部分。1991年，將《自言自語》填了詞，同年，參與了第一支廣告“橘色司迪麥”的演出，其后陸續開始拍攝一些廣告及MV，過程中結識了恩師李亞明，成為他的旗下藝人。
1993年，擔任MTV《說不完的情唱不完的歌》女主角；出演李亞明MTV《放輕松》；擔任L.A.BOYS歌曲《BABY COME TO ME》MTV女主角。
1994年，首次參與電影拍攝，在《非常偵探》中出演”R少女“一角。
1995年，憑借《非常偵探》入圍第14屆香港金像獎最佳新演員獎；4月發行首張個人專輯《RAIN》；9月主持臺北之音電臺節目"臺北青年守則"；同年當選臺灣最受歡迎女新人、臺灣十大魅力女藝人；12月發行專輯《自言自語》；獲得民生報國語金曲龍虎榜最佳新人偶像、衛視Channel最佳新人獎。
1996年，發行《Rain》和《自言自語》的合輯《甜蜜．眼淚》；4月入圍第7屆臺灣金曲獎最佳新人獎；同年受邀演唱卡通劇集《櫻桃小丸子》和《哆啦A夢》的中文主題曲，4月公司將其唱過的卡通歌曲集結發行專輯《小魔女魔法書第1輯》；6月發行專輯《音樂小魔女》；8月發行專輯《冰淇淋的祈禱》；12月5日發行專輯《好想談戀愛》。
1997年，獲得PEOPLE雜志”1996人氣排行榜年度組冠軍“；獲得第十九屆十大中文金曲最有前途新人獎優異獎，YMC至尊榜國語歌曲獎及至尊華人新人獎，1996新城勁爆大躍國語女歌手獎，Channel”中文Top20榜中榜九六“；4月至6月舉行”魔力風暴“校園巡回演唱會；4月發行專輯《小魔女變身舞曲第1變：無法無天》；5月13日發行專輯《小魔女魔法書第2輯魔登家庭》，歌曲曲風貼近兒童市場，其中歌曲《我愛洗澡》和《刷牙歌》被熟知；12月5日發行專輯《圣誕快樂SONG》。
1998年，參加央視春晚，和解曉東一起合唱《健康歌》；5月1日發行轉型創作歌手之作《DARLING》，其中歌曲《DARLING》、《數字戀愛》、《失戀》為范曉萱自己的詞曲創作，與音樂人李泉合作歌曲《藍旗袍》和《哭了》，歌曲《DARLING》亦為《半生緣》廣告主題曲；5月2日舉行”請叫我Darling“Live演唱會；5月14日組建”吃草的魚“工作室；7月30日推出《1995-1997范曉萱純摯年代黃金金選集》。
1999年，發行專輯《我要我們在一起》，正式加入制作人的行列，專輯曲風涉獵爵士和搖滾。
2000年，參加臺灣中華音樂人交流協會，憑借專輯《我要我們在一起》獲得1999年度十大專輯，專輯同名主打曲獲得1999年度十大單曲；4月28日在第11屆臺灣金曲獎上憑借專輯《我要我們在一起》入圍最佳國語女演唱人獎和最佳專輯制作人獎，獲得最佳流行音樂演唱專輯獎。7月，擔任好友陳建州和虛擬團體面飽堡的專輯制作人，亦在專輯中提供詞曲創作《dear》。
2001年，發行個人獨立制作專輯《絕世名伶》，曲風以爵士為主；9月發行新歌精選輯《星星》；同年為ASOS制作專輯《變態少女》。
2003年，她和周俊偉、金木義則組成團體”福祿壽“發行專輯《序》，憑借此專輯獲得第4屆華語傳媒音樂最佳電子藝人獎。
2004年，發行EP《Singles》；9月發行精選輯《我要我們的范曉萱》；12月和林偉哲合作主持音樂節目《臺灣ROC》；12月14日與林偉哲工作室合作發行專輯《還有別的想法嗎》。
2005年，憑借專輯《還有別的想法嗎》獲得新城國語力亞洲創作女歌手獎，憑借專輯歌曲《出氣球》獲得新城國語力歌曲獎；4月發行書籍《亂寫》；4月22日發行影音專輯《樂團》。
2007年，和Allen、MO、Robert組成范曉萱&100%樂團；8月15日團體發行影音專輯《突破》，曲風以搖滾為主。
2008年，范曉萱&100%樂團憑借《突破》入圍第19屆金曲獎最佳樂團獎；5月24日在上海大舞臺舉行演唱會”我們就這樣長大了“。
2009年，發行攝影書《100 Mavis》；8月10日范曉萱&100%樂團發行《赤子》；10月16日在北京展覽館劇場舉行演唱會”一起來一起“。
2010年，范曉萱&100%樂團憑借《赤子innocent》入圍第21屆臺灣金曲獎最佳樂團獎，范曉萱憑借其中歌曲《主人》獲得最佳單曲制作人獎；4月8日范曉萱&100%樂團發行《赤子innocent》大陸版《一起》；5月28日在成都舉行演唱會”一起來一起“。
2011年，參演電影《龍門飛甲》，飾演”素慧榮“一角。2012年參演電影《聽風者》，飾演”沈靜“一角；同年，憑借《聽風者》入圍第49屆金馬獎最佳女配角獎。
2013年，憑借《聽風者》獲得第9屆中國華鼎獎最佳女配角獎，入圍第32屆香港電影金像獎最佳女配角獎和第13屆華語電影傳媒大獎觀眾票選最受矚目獎；同年參演電影《明天記得愛上我》，飾演”阿鳳“一角。
2015年，電影《陪安東尼度過漫長歲月》發布主題曲《同步》MV，該曲由范曉萱演唱。同年，與Allen再發EP不宣傳只分享做公益，范曉萱與Allen再度攜手推出《謝謝》EP，和前一年同樣也是三首歌的EP，由Allen作曲、范曉萱作詞，倆人一起編曲和制作，激蕩出新的音樂火花。
2016年，擔任《中國好歌曲第三季》導師。
2018年，發行合唱單曲《你之所以是你》。
2019年，參加的綜藝節目《我們是真正的朋友》在騰訊視頻播出。6月14日，發行合唱單曲《姐妹們的旅行》。10月21日，發行合唱單曲《悲劇總以喜劇的方式呈現》。10月31日，參演的電視劇《罪夢者》播出，在劇中飾演白蘭。12月5日，發行合唱單曲《獨上C樓》。
2020年，憑借《罪夢者》獲第55屆臺灣電視金鐘獎迷你劇集（電視電影）女配角獎提名。
姐妹們的旅行 2019-06-14
你之所以是你 2018-07-25
面包的故事 2016-11-25
我就是那個竄天猴 2016-11-17
別說晚安 2016-11-09
同步 2015-11-13
一起(內地版) 2010-05-17
赤子 2009-08-10
目眩神暈 2008-09-22
突破 2007-08-23
還有別的辦法嗎 2004-12-14
Singles 2004-07-28
我要我們的 2004-03-01
福祿壽.序 2003-02-01
福祿壽.椰子罐頭 2003-01-01
稍息立正站好 2002-01-01
絕世名伶演唱會 2001-11-30
星星精選 2001-09-01
星星 2001-09-01
絕世名伶 2001-08-01
我要我們在一起 1999-12-01
純摯年代(1995-1997黃金精選集) 1998-07-01
Darling 1998-05-01
圣誕快樂頌 1997-12-05
小魔女的魔法書2 魔登家庭 1997-12-01
小魔女變身舞曲第1變 舞法無天 1997-03-01
好想談戀愛 1996-12-01
小魔女的魔法書2 1996-11-30
冰淇淋的祈禱 1996-08-01
音樂小魔女 1996-06-01
甜蜜眼淚 1996-03-01
小魔女的魔法書 1996-03-01
你的甜蜜 1996-01-01
Rain 1995-04-18
自言自語 1995-01-01
摩登家庭 1997-12-23
椰子罐頭 2003-01
Dear 面飽堡 Memboboo[面飽堡] 2000-07
沙漠 Asos 變態少女 2001-12-29
龍卷風 Asos 變態少女 2001-12-29
我倆一同飛去 許茹蕓 蕓開了 2002-11-01
KiKi等等 丁文琪 kiki 2騙子 2002-12-01
別以為 川島茉樹代 魔術代 2004-07-09
黑盒子 Twins 八十塊環游世界 2006-06-02
Funky Underground 容祖兒 Jump Up 9492 2006-07-21
極端愛我 容祖兒 Jump Up 9492 2006-07-21
秘密的傷 何超儀 Elastic Rock 2008-04-15
下午茶2013 飾演阿鳳 導演陳駿霖 主演任賢齊、柯宇綸、石頭
聽風者2012-08-10 飾演沈靜 導演麥兆輝、莊文強 主演梁朝偉、周迅
龍門飛甲2011-12-15 飾演素慧容 導演徐克 主演李連杰、周迅、陳坤
戀人絮語2010 飾演阿琪 導演曾國祥、尹志文 主演陳奕迅、林嘉欣、向佐
戀愛地圖2005 飾演阿思 導演下山天、易智言、張一白 主演陳柏霖、李小璐、冢本高史
非常偵探1994 飾演少女 導演方令正 主演張學友、秦豪、王天林
2012 ? ?時尚權力榜頒獎盛典年度時尚影響力女明星 ? ?（獲獎）
2011 ? ?第30屆香港電影金像獎金像獎最佳原創電影歌曲獎 ? ?戀人絮語 ? ?（提名）
2010 ? ?第14屆華語榜中榜頒獎禮暨亞洲影響力大典最佳樂隊 ? ?（獲獎）
2010 ? ?第21屆臺灣金曲獎最佳單曲制作人 ? ?主人 ? ?（獲獎）
2010 ? ?第十屆華語音樂傳媒大獎最佳國語女歌手 ? ?赤子 ? ?（獲獎）
2010 ? ?雪碧原創音樂流行榜最優秀樂隊（臺灣地區）（獲獎）
2009 ? ?2009中國廣播影視大獎中國原創歌曲獎港臺最受歡迎女歌手 ? ?（獲獎）
2005 ? ?2005新城國語力頒獎禮新城國語力亞洲創作女歌手 ? ?（獲獎）
2005 ? ?2005新城國語力頒獎禮新城國語力歌曲 ? ?出氣球 ? ?（獲獎）
2004 ? ?第四屆全球華語歌曲排行榜最受歡迎對唱歌曲 ? ?流浪狗 ? ?（獲獎）
2003 ? ?第三屆華語流行樂傳媒大獎十佳單曲 ? ?流浪狗 ? ?（獲獎）
2000 ? ?第11屆臺灣金曲獎最佳流行音樂演唱專輯獎 ? ?我要我們在一起 ? ?（獲獎）
2000 ? ?第11屆臺灣金曲獎最佳專輯制作人獎 ? ?我要我們在一起 ? ?（提名）
2000 ? ?第11屆臺灣金曲獎最佳國語女演唱人獎 ? ?我要我們在一起 ? ?（提名）
1998 ? ?第五屆Channel[V]華語音樂榜中榜TOP20歌曲 ? ?Darling ? ?（獲獎）
1997 ? ?第十九屆十大中文金曲最有前途新人獎優異獎 ? ?（獲獎）
1997 ? ?PEOPLE雜志1996人氣排行榜年度組冠軍 ? ?（獲獎）
1997 ? ?1996新城勁爆大躍進國語女歌手獎 ? ?（獲獎）
1997 ? ?香港商業電臺十大少年偶像1997 ? ?（獲獎）
1997 ? ?YMC至尊榜“國語歌曲獎” ? ?（獲獎）
1996 ? ?美國迪士尼形象星 ? ?（獲獎）
1996 ? ?香港商業電臺十個做得更好的少年 ? ?（獲獎）
1995 ? ?臺灣最受歡迎女新人 ? ?（獲獎）
1995 ? ?民生報國語金曲龍虎榜最佳新人偶像 ? ?（獲獎）
1995 ? ?第二屆Channel[V]華語音樂榜中榜最佳新人獎 ? ?（獲獎）
1995 ? ?臺灣十大魅力女藝人 ? ?（獲獎）
2014 ? ?第14屆華語電影傳媒大獎最佳女主角 ? ? 明天記得愛上我 ? ?（提名）
2013 ? ?第13屆華語電影傳媒大獎觀眾票選最受矚目表現 ? ?聽風者 ? ?（提名）
2013 ? ?第32屆香港電影金像獎最佳女配角 ? ?聽風者 ? ?（提名）
2013 ? ?第9屆華鼎獎最佳女配角 ? ?聽風者 ? ?（獲獎）
2012 ? ?第49屆臺灣電影金馬獎最佳女配角 ? ?聽風者 ? ?（提名）
1995 ? ?第14屆香港電影金像獎最佳新演員 ? ? 非常偵探 ? ?（提名）
2020-8 ? ?第55屆臺灣電視金鐘獎迷你劇集（電視電影）女配角獎 ? ? 罪夢者 ? ?（提名）
范曉萱不論在歌唱上，或是音樂創作上，都有良好的表現。她是一個矛盾沖突的個體，外表甜美，家教很好，精通鋼琴長笛，但是骨子里卻充斥著不安分的因子（鳳凰娛樂評）。
范曉萱的音樂道路，大致可以分為少女歌手、兒歌路線以及非大眾流行曲三個部分。這三個部分之間互相并不孤立，少女歌手范曉萱擁有一種試著長大的快樂與憂愁；兒歌歌手范曉萱以小朋友們的接受能力為底線，歌曲通俗易懂，快樂活潑；非大眾流行歌手范曉萱注重自己專輯的音樂實質和內容的豐滿性，音樂上多了許多可以稱為獨立的元素。而無論她的音樂成功不成功，她都不會沉溺于過往，只是單純的尋找自己需要呈現的作品（網易娛樂評）。
華語樂壇十大創作型女歌手 NO.12
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