1977年，范晓萱于台北出生，她的母亲在年仅十七岁时便生下了她。其祖籍可追溯至湖北，爷爷来自仙桃，奶奶则是武汉人。1979年，当范晓萱两岁时，她的父母结束了婚姻关系。由于父亲一方持有重男轻女的观念，因范晓萱并非男孩而未主动争取监护权，她自此便由母亲独立抚养成人。1980年，年仅三岁的范晓萱开始接触并学习钢琴，开启了她的音乐启蒙之路。1984年，她顺利进入台北光仁小学的音乐班接受系统教育。两年后的1986年，范晓萱进一步拓展音乐才能，开始学习长笛演奏，此后她的中学教育阶段均在台北县私立光仁高级中学的音乐班度过，完成了国中与高中的连贯学业。1989年，在求学期间，她展现了创作才华，不仅为班级谱写了毕业歌曲，同时也独立创作了《自言自语》这首作品的曲调部分。时间来到1991年，范晓萱又为《自言自语》填写了歌词，使该作品更加完整。同年，她首次涉足演艺领域，参与了第一支广告“橘色司迪麦”的拍摄工作。此后，她陆续接拍了更多广告以及音乐录像带，正是在这些实践经历中，她有幸结识了对其职业生涯影响深远的恩师李亚明，并最终签约成为其旗下艺人，正式步入了演艺圈。
一九九三年，她开启了在音乐录影带领域的演艺活动，先后担任了MTV《说不完的情唱不完的歌》的女主角，并在李亚明的MTV《放轻松》中亮相，同时还为L.A.BOYS的歌曲《BABY COME TO ME》的音乐录影带担任女主角。次年，即一九九四年，她首次涉足大银幕，在电影《非常侦探》中饰演了“R少女”这一角色。一九九五年对她而言是收获颇丰的一年，她凭借在《非常侦探》中的表现成功入围第十四届香港电影金像奖最佳新演员奖；同年四月，她推出了个人首张音乐专辑《RAIN》；九月，她开始在台北之音电台主持名为“台北青年守则”的节目；在这一年里，她还被评选为台湾地区最受欢迎的女新人以及台湾十大魅力女艺人；到了十二月，她又发行了专辑《自言自语》，并相继获得了民生报国语金曲龙虎榜最佳新人偶像奖和卫视Channel最佳新人奖的肯定。 进入一九九六年三月，她发行了包含《Rain》和《自言自语》的合辑《甜蜜·眼泪》；四月，她再度获得专业认可，入围第七届台湾金曲奖最佳新人奖；同年，她还受邀为卡通剧集《樱桃小丸子》和《哆啦A梦》演唱中文主题曲，这些受欢迎的卡通歌曲于四月被集结成专辑《小魔女的魔法书》发行；六月，她推出了专辑《音乐小魔女》；八月，另一张专辑《冰淇淋的祈祷》面世；至十二月五日，专辑《好想谈恋爱》也正式发行。 一九九七年，她的人气持续攀升，获得了PEOPLE杂志评选的“1996人气排行榜年度组冠军”，并在多个重要音乐奖项中有所斩获，包括第十九届十大中文金曲最有前途新人奖优异奖、YMC至尊榜国语歌曲奖及至尊华人新人奖、1996新城劲爆大跃国语女歌手奖，以及Channel“中文Top20榜中榜九六”奖项。从四月到六月，她举行了名为“魔力风暴”的校园巡回演唱会；四月发行了专辑《小魔女变身舞曲第1变 ：舞法无天》；五月十三日，她推出了专辑《小魔女魔法书第2辑魔登家庭》，这张专辑的曲风更加贴近儿童市场，其中歌曲《我爱洗澡》和《刷牙歌》广为流传；同年十二月五日，专辑《圣诞快乐SONG》也与听众见面。 一九九八年，她登上了中央电视台春节联欢晚会的舞台，与解晓东共同合唱了歌曲《健康歌》；五月一日，她发行了标志其向创作歌手转型的重要作品《DARLING》，在这张专辑中，歌曲《DARLING》、《数字恋爱》和《失恋》均由她本人完成词曲创作，她还与音乐人李泉合作了歌曲《蓝旗袍》和《哭了》，而歌曲《DARLING》则同时被选为《半生缘》的广告主题曲；五月二日，她举办了“请叫我Darling”现场演唱会；五月十四日，她组建了名为“吃草的鱼”的个人工作室；七月三十日，她推出了精选集《纯挚年代1995-1997》。 一九九九年十一月，她发行了专辑《我要我们在一起》，这张专辑标志着她正式加入了音乐制作人的行列，其在音乐风格上进行了大胆尝试，涉猎了爵士与摇滚等多种元素。《我要我们在一起》《小魔女魔法书第2辑魔登家庭》《音乐小魔女》《冰淇淋的祈祷》《小魔女变身舞曲第1变 ：舞法无天》《好想谈恋爱》《小魔女的魔法书》《自言自语》《RAIN》
在2000年3月22日，范晓萱出席了台湾中华音乐人交流协会的活动，并凭借其音乐专辑《我要我们在一起》荣获了1999年度十大专辑的荣誉，同时该专辑的同名主打曲也被评选为1999年度十大单曲之一。随后的4月28日，在第11届台湾金曲奖的颁奖典礼上，她凭借专辑《我要我们在一起》成功入围了最佳国语女演唱人奖和最佳专辑制作人奖两个重要奖项，并最终将最佳流行音乐演唱专辑奖收入囊中。同年7月，她以制作人的身份参与了好友陈建州以及虚拟团体面饱堡的专辑制作工作，不仅负责整体制作，还亲自为专辑贡献了词曲创作《dear》。进入2001年，范晓萱在8月发行了由她个人独立制作的专辑《绝世名伶》，这张专辑在曲风上大胆转向，以爵士乐作为主要基调；紧接着在9月，她又推出了一张新歌精选辑《星星》；此外，在同一年她还为女子团体ASOS制作了专辑《变态少女》。2003年，她与音乐人周俊伟、金木义则共同组建了名为“福禄寿”的音乐组合，并随组合发行了一张电子音乐风格的专辑《序》，范晓萱个人也凭借这张专辑赢得了第4届华语传媒音乐大奖的最佳电子艺人奖。 2004年7月，范晓萱发行了一张EP作品《Singles》；到了9月，她又推出了一张精选辑《我要我们的》；同年12月，她开始与音乐人林伟哲合作，共同主持一档音乐节目《台湾ROC》；并在12月14日，通过与林伟哲工作室的合作，发行了专辑《还有别的办法吗》。2005年，她的音乐事业继续获得认可，凭借专辑《还有别的办法吗》获得了新城国语力颁奖礼的亚洲创作女歌手奖，同时专辑中的歌曲《出气球》也赢得了新城国语力歌曲奖；4月，她跨界出版了书籍《乱写》；并在4月22日，发行了一张影音专辑《乐团》。2007年标志着范晓萱音乐生涯的一个新阶段，她组建了“范晓萱&100%乐团”并亲自担任主唱，乐团的成员包括吉他手陈志雄（Allen）、贝斯手陈彦奇（Mo）以及鼓手任柏璋（Robert）；同年8月15日，乐团推出了首张EP《突破》，这张作品以鲜明的摇滚风格为主。2008年，“范晓萱&100%乐团”凭借作品《突破》入围了第19届金曲奖的最佳乐团奖；5月24日，乐团在上海大舞台成功举办了名为“我们就这样长大了”的演唱会。《绝世名伶》《星星》《我要我们的》《还有别的办法吗》《突破》 2009年1月，范晓萱推出了个人摄影书《100 Mavis》；8月10日，她随乐团发行了由乐团独立创作的专辑《赤子》；10月16日，乐团在北京展览馆剧场举行了另一场演唱会，主题为“一起来一起”。2010年，“范晓萱&100%乐团”再次凭借专辑《赤子》入围第21届台湾金曲奖最佳乐团奖，而范晓萱本人则凭借专辑中的歌曲《主人》获得了最佳单曲制作人奖；4月8日，乐团发行了专辑《赤子》的大陆版本《一起》；5月28日，演唱会在成都延续，同样以“一起来一起”为主题。2011年，范晓萱将事业拓展至影视领域，参演了电影《龙门飞甲》，并在片中饰演“素慧荣”一角。2012年，她继续参演电影《听风者》，饰演了名为“沈静”的角色；同年，她凭借在电影《听风者》中的表现，入围了第49届金马奖的最佳女配角奖。 2013年，范晓萱的演技获得进一步肯定，凭借电影《听风者》获得了第9届中国华鼎奖的最佳女配角奖，同时还入围了第32届香港电影金像奖的最佳女配角奖以及第13届华语电影传媒大奖的观众票选最受瞩目奖；在同一年，她还参演了电影《下午茶》，饰演了“阿凤”这一角色。2014年，她与乐团伙伴Allen组成了“范晓萱+A”二人组合，并推出了首张EP《当下》；11月，她为电影《陪安东尼度过漫长岁月》创作并演唱了主题曲《同步》。2015年，“范晓萱+A”组合推出了第二张音乐EP《谢谢》，这张EP的全部作曲由Allen完成，而所有歌词则由范晓萱亲自创作。2016年，范晓萱以导师的身份参与了音乐节目《中国好歌曲第三季》。2019年5月9日，她与徐熙媛、徐熙悌、阿雅共同参与录制的情感真人秀节目《我们是真正的朋友》在腾讯视频平台首播。2022年10月，范晓萱凭借其单曲《I Promise》，荣获了第57届中国台湾电视金钟奖的主题歌曲奖。2025年9月28日，她参加了活动《“湾区升明月”2025大湾区电影音乐晚会》，并在现场演唱了歌曲《蓝旗袍》；11月11日，她亮相东方卫视的节目《1111惊喜之夜》，表演了《雪人》、《管他什么音乐》以及《你的甜蜜》等节目；12月12日，范晓萱发行了全新的音乐专辑《过客》。
2004年，台湾知名歌手兼音乐人范晓萱与才华出众的吉他手Allen（本名陈志雄）之间的恋情传闻开始受到媒体与公众的关注。随着时间的推移，两人的关系逐渐明朗化；至2007年，范晓萱在一次公开的节目访谈中，以含蓄而坦然的态度间接承认了与Allen的恋爱关系，使得这段感情正式浮出水面。在音乐事业上，范晓萱不仅以个人身份活跃，也积极投身乐队合作；她曾作为核心成员参与“100%乐团”的演出与创作，并在该乐团中担任重要角色（通常位于舞台左二位置）。此外，她也与其他音乐人组成过临时性或固定性的表演组合，例如在名为“A组合”的团队中，她常出现在左侧站位，展现出多样化的音乐合作面貌。这些经历共同勾勒出范晓萱在个人情感与专业领域交织发展的生动图景。
二零二三年六月，台湾知名主持人黄子佼在公开场合指控艺人徐熙媛（大S）、徐熙娣（小S）以及范晓萱等人涉嫌吸食毒品，此事随即引发社会广泛关注与舆论热议。时隔近一年，至二零二四年五月十七日，相关司法及检验部门依法对大S、小S及范晓萱三人进行了毛发与尿液样本的采集，并委托专业机构进行精密化验。最终的检验报告显示，在样本中确实检测出了某些镇定类药物成分，然而经过进一步比对与核实，这些成分均与三位当事人长期以来所合法持有、并由医师开具的处方药物所含成分完全吻合，并未发现其他违法或违规的毒品物质。这一结果在一定程度上澄清了先前指控所引发的疑云，但事件过程也反映出公众人物言行所承载的社会影响以及司法检验程序在厘清事实中的关键作用。
范晓萱在歌唱领域与音乐创作方面均展现出卓越的才华与扎实的功底。她本身是一个充满矛盾与张力的个体，外表呈现甜美清新的形象，自幼接受严格的家教，能够娴熟地演奏钢琴与长笛，然而其内心深处始终涌动着叛逆而不安分的灵魂。纵观她的音乐生涯，其发展轨迹大致可归纳为三个阶段：少女歌手时期、儿歌路线时期以及非大众流行曲时期。这三个阶段并非彼此割裂，而是相互交织、逐步演进的历程。作为少女歌手，范晓萱的作品中洋溢着尝试成长的青涩快乐与淡淡忧愁；在投身儿歌领域时，她以儿童的认知水平为创作基准，推出的歌曲通俗易记、旋律轻快，充满活泼生机；而当转向非大众流行音乐后，她更注重专辑整体的音乐质感与内容的深度，作品中融入了大量可被视为独立音乐的元素，展现出更为个人化的艺术追求。无论这些音乐尝试在商业或评论层面是否获得传统意义上的成功，范晓萱始终未曾沉溺于过往的成就或标签，她始终保持着向前探索的姿态，纯粹地追寻那些真正需要被表达、并值得呈现给世界的音乐作品。