1977年范晓萱出生于台北，母亲于十七岁时生下她。爷爷是湖北仙桃人、奶奶是武汉人。1979年她两岁时父母离异，父方因范晓萱不是男生而未争取其监护权，由母亲抚养长大。
1980年开始学习钢琴。1984年进入光仁小学音乐班。1986年开始学习长笛，接下来国高中都就读于台北县私立光仁高级中学音乐班。
1989年创作班级毕业歌曲，同时也创作了《自言自语》这首歌的曲调部分。1991年，将《自言自语》填了词，同年，参与了第一支广告“橘色司迪麦”的演出，其后陆续开始拍摄一些广告及MV，过程中结识了恩师李亚明，成为他的旗下艺人。
1993年，担任MTV《说不完的情唱不完的歌》女主角；出演李亚明MTV《放轻松》；担任L.A.BOYS歌曲《BABY COME TO ME》MTV女主角。
1994年，首次参与电影拍摄，在《非常侦探》中出演”R少女“一角。
1995年，凭借《非常侦探》入围第14届香港金像奖最佳新演员奖；4月发行首张个人专辑《RAIN》；9月主持台北之音电台节目"台北青年守则"；同年当选台湾最受欢迎女新人、台湾十大魅力女艺人；12月发行专辑《自言自语》；获得民生报国语金曲龙虎榜最佳新人偶像、卫视Channel最佳新人奖。
1996年，发行《Rain》和《自言自语》的合辑《甜蜜．眼泪》；4月入围第7届台湾金曲奖最佳新人奖；同年受邀演唱卡通剧集《樱桃小丸子》和《哆啦A梦》的中文主题曲，4月公司将其唱过的卡通歌曲集结发行专辑《小魔女魔法书第1辑》；6月发行专辑《音乐小魔女》；8月发行专辑《冰淇淋的祈祷》；12月5日发行专辑《好想谈恋爱》。
1997年，获得PEOPLE杂志”1996人气排行榜年度组冠军“；获得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，Channel”中文Top20榜中榜九六“；4月至6月举行”魔力风暴“校园巡回演唱会；4月发行专辑《小魔女变身舞曲第1变：无法无天》；5月13日发行专辑《小魔女魔法书第2辑魔登家庭》，歌曲曲风贴近儿童市场，其中歌曲《我爱洗澡》和《刷牙歌》被熟知；12月5日发行专辑《圣诞快乐SONG》。
1998年，参加央视春晚，和解晓东一起合唱《健康歌》；5月1日发行转型创作歌手之作《DARLING》，其中歌曲《DARLING》、《数字恋爱》、《失恋》为范晓萱自己的词曲创作，与音乐人李泉合作歌曲《蓝旗袍》和《哭了》，歌曲《DARLING》亦为《半生缘》广告主题曲；5月2日举行”请叫我Darling“Live演唱会；5月14日组建”吃草的鱼“工作室；7月30日推出《1995-1997范晓萱纯挚年代黄金金选集》。
1999年，发行专辑《我要我们在一起》，正式加入制作人的行列，专辑曲风涉猎爵士和摇滚。
2000年，参加台湾中华音乐人交流协会，凭借专辑《我要我们在一起》获得1999年度十大专辑，专辑同名主打曲获得1999年度十大单曲；4月28日在第11届台湾金曲奖上凭借专辑《我要我们在一起》入围最佳国语女演唱人奖和最佳专辑制作人奖，获得最佳流行音乐演唱专辑奖。7月，担任好友陈建州和虚拟团体面饱堡的专辑制作人，亦在专辑中提供词曲创作《dear》。
2001年，发行个人独立制作专辑《绝世名伶》，曲风以爵士为主；9月发行新歌精选辑《星星》；同年为ASOS制作专辑《变态少女》。
2003年，她和周俊伟、金木义则组成团体”福禄寿“发行专辑《序》，凭借此专辑获得第4届华语传媒音乐最佳电子艺人奖。
2004年，发行EP《Singles》；9月发行精选辑《我要我们的范晓萱》；12月和林伟哲合作主持音乐节目《台湾ROC》；12月14日与林伟哲工作室合作发行专辑《还有别的想法吗》。
2005年，凭借专辑《还有别的想法吗》获得新城国语力亚洲创作女歌手奖，凭借专辑歌曲《出气球》获得新城国语力歌曲奖；4月发行书籍《乱写》；4月22日发行影音专辑《乐团》。
2007年，和Allen、MO、Robert组成范晓萱&100%乐团；8月15日团体发行影音专辑《突破》，曲风以摇滚为主。
2008年，范晓萱&100%乐团凭借《突破》入围第19届金曲奖最佳乐团奖；5月24日在上海大舞台举行演唱会”我们就这样长大了“。
2009年，发行摄影书《100 Mavis》；8月10日范晓萱&100%乐团发行《赤子》；10月16日在北京展览馆剧场举行演唱会”一起来一起“。
2010年，范晓萱&100%乐团凭借《赤子innocent》入围第21届台湾金曲奖最佳乐团奖，范晓萱凭借其中歌曲《主人》获得最佳单曲制作人奖；4月8日范晓萱&100%乐团发行《赤子innocent》大陆版《一起》；5月28日在成都举行演唱会”一起来一起“。
2011年，参演电影《龙门飞甲》，饰演”素慧荣“一角。2012年参演电影《听风者》，饰演”沈静“一角；同年，凭借《听风者》入围第49届金马奖最佳女配角奖。
2013年，凭借《听风者》获得第9届中国华鼎奖最佳女配角奖，入围第32届香港电影金像奖最佳女配角奖和第13届华语电影传媒大奖观众票选最受瞩目奖；同年参演电影《明天记得爱上我》，饰演”阿凤“一角。
2015年，电影《陪安东尼度过漫长岁月》发布主题曲《同步》MV，该曲由范晓萱演唱。同年，与Allen再发EP不宣传只分享做公益，范晓萱与Allen再度携手推出《谢谢》EP，和前一年同样也是三首歌的EP，由Allen作曲、范晓萱作词，俩人一起编曲和制作，激荡出新的音乐火花。
2016年，担任《中国好歌曲第三季》导师。
2018年，发行合唱单曲《你之所以是你》。
2019年，参加的综艺节目《我们是真正的朋友》在腾讯视频播出。6月14日，发行合唱单曲《姐妹们的旅行》。10月21日，发行合唱单曲《悲剧总以喜剧的方式呈现》。10月31日，参演的电视剧《罪梦者》播出，在剧中饰演白兰。12月5日，发行合唱单曲《独上C楼》。
2020年，凭借《罪梦者》获第55届台湾电视金钟奖迷你剧集（电视电影）女配角奖提名。
姐妹们的旅行 2019-06-14
你之所以是你 2018-07-25
面包的故事 2016-11-25
我就是那个窜天猴 2016-11-17
别说晚安 2016-11-09
同步 2015-11-13
一起(内地版) 2010-05-17
赤子 2009-08-10
目眩神晕 2008-09-22
突破 2007-08-23
还有别的办法吗 2004-12-14
Singles 2004-07-28
我要我们的 2004-03-01
福禄寿.序 2003-02-01
福禄寿.椰子罐头 2003-01-01
稍息立正站好 2002-01-01
绝世名伶演唱会 2001-11-30
星星精选 2001-09-01
星星 2001-09-01
绝世名伶 2001-08-01
我要我们在一起 1999-12-01
纯挚年代(1995-1997黄金精选集) 1998-07-01
Darling 1998-05-01
圣诞快乐颂 1997-12-05
小魔女的魔法书2 魔登家庭 1997-12-01
小魔女变身舞曲第1变 舞法无天 1997-03-01
好想谈恋爱 1996-12-01
小魔女的魔法书2 1996-11-30
冰淇淋的祈祷 1996-08-01
音乐小魔女 1996-06-01
甜蜜眼泪 1996-03-01
小魔女的魔法书 1996-03-01
你的甜蜜 1996-01-01
Rain 1995-04-18
自言自语 1995-01-01
摩登家庭 1997-12-23
椰子罐头 2003-01
Dear 面饱堡 Memboboo[面饱堡] 2000-07
沙漠 Asos 变态少女 2001-12-29
龙卷风 Asos 变态少女 2001-12-29
我俩一同飞去 许茹芸 芸开了 2002-11-01
KiKi等等 丁文琪 kiki 2骗子 2002-12-01
别以为 川岛茉树代 魔术代 2004-07-09
黑盒子 Twins 八十块环游世界 2006-06-02
Funky Underground 容祖儿 Jump Up 9492 2006-07-21
极端爱我 容祖儿 Jump Up 9492 2006-07-21
秘密的伤 何超仪 Elastic Rock 2008-04-15
下午茶2013 饰演阿凤 导演陈骏霖 主演任贤齐、柯宇纶、石头
听风者2012-08-10 饰演沈静 导演麦兆辉、庄文强 主演梁朝伟、周迅
龙门飞甲2011-12-15 饰演素慧容 导演徐克 主演李连杰、周迅、陈坤
恋人絮语2010 饰演阿琪 导演曾国祥、尹志文 主演陈奕迅、林嘉欣、向佐
恋爱地图2005 饰演阿思 导演下山天、易智言、张一白 主演陈柏霖、李小璐、冢本高史
非常侦探1994 饰演少女 导演方令正 主演张学友、秦豪、王天林
2012 时尚权力榜颁奖盛典年度时尚影响力女明星 （获奖）
2011 第30届香港电影金像奖金像奖最佳原创电影歌曲奖 恋人絮语 （提名）
2010 第14届华语榜中榜颁奖礼暨亚洲影响力大典最佳乐队 （获奖）
2010 第21届台湾金曲奖最佳单曲制作人 主人 （获奖）
2010 第十届华语音乐传媒大奖最佳国语女歌手 赤子 （获奖）
2010 雪碧原创音乐流行榜最优秀乐队（台湾地区）（获奖）
2009 2009中国广播影视大奖中国原创歌曲奖港台最受欢迎女歌手 （获奖）
2005 2005新城国语力颁奖礼新城国语力亚洲创作女歌手 （获奖）
2005 2005新城国语力颁奖礼新城国语力歌曲 出气球 （获奖）
2004 第四届全球华语歌曲排行榜最受欢迎对唱歌曲 流浪狗 （获奖）
2003 第三届华语流行乐传媒大奖十佳单曲 流浪狗 （获奖）
2000 第11届台湾金曲奖最佳流行音乐演唱专辑奖 我要我们在一起 （获奖）
2000 第11届台湾金曲奖最佳专辑制作人奖 我要我们在一起 （提名）
2000 第11届台湾金曲奖最佳国语女演唱人奖 我要我们在一起 （提名）
1998 第五届Channel[V]华语音乐榜中榜TOP20歌曲 Darling （获奖）
1997 第十九届十大中文金曲最有前途新人奖优异奖 （获奖）
1997 PEOPLE杂志1996人气排行榜年度组冠军 （获奖）
1997 1996新城劲爆大跃进国语女歌手奖 （获奖）
1997 香港商业电台十大少年偶像1997 （获奖）
1997 YMC至尊榜“国语歌曲奖” （获奖）
1996 美国迪士尼形象星 （获奖）
1996 香港商业电台十个做得更好的少年 （获奖）
1995 台湾最受欢迎女新人 （获奖）
1995 民生报国语金曲龙虎榜最佳新人偶像 （获奖）
1995 第二届Channel[V]华语音乐榜中榜最佳新人奖 （获奖）
1995 台湾十大魅力女艺人 （获奖）
2014 第14届华语电影传媒大奖最佳女主角 明天记得爱上我 （提名）
2013 第13届华语电影传媒大奖观众票选最受瞩目表现 听风者 （提名）
2013 第32届香港电影金像奖最佳女配角 听风者 （提名）
2013 第9届华鼎奖最佳女配角 听风者 （获奖）
2012 第49届台湾电影金马奖最佳女配角 听风者 （提名）
1995 第14届香港电影金像奖最佳新演员 非常侦探 （提名）
2020-8 第55届台湾电视金钟奖迷你剧集（电视电影）女配角奖 罪梦者 （提名）
范晓萱不论在歌唱上，或是音乐创作上，都有良好的表现。她是一个矛盾冲突的个体，外表甜美，家教很好，精通钢琴长笛，但是骨子里却充斥着不安分的因子（凤凰娱乐评）。
范晓萱的音乐道路，大致可以分为少女歌手、儿歌路线以及非大众流行曲三个部分。这三个部分之间互相并不孤立，少女歌手范晓萱拥有一种试着长大的快乐与忧愁；儿歌歌手范晓萱以小朋友们的接受能力为底线，歌曲通俗易懂，快乐活泼；非大众流行歌手范晓萱注重自己专辑的音乐实质和内容的丰满性，音乐上多了许多可以称为独立的元素。而无论她的音乐成功不成功，她都不会沉溺于过往，只是单纯的寻找自己需要呈现的作品（网易娱乐评）。
