Mỹ Linh sinh ra trong một gia đình công nhân bình thường ở Hà Nội. Bố trước kia là giáo viên dạy văn sau chuyển thành công nhân, thấu xây dựng. Mẹ là công nhân xí nghiệp dược phẩm TW2. Gia đình có 3 anh em, anh trai là kỹ sư về đầu máy diegen, em gái học kinh tế.
    Mỹ Linh biết hát từ lúc còn rất nhỏ. Lần đầu bước lên sân khấu khi mới lên năm tuổi hát bài “Be bé bằng bông”. Khi còn nhỏ Mỹ Linh bộc lộ nhiều khả năng khác nhau, có thể hát, múa hay đóng kịch và kể chuyện rất cuốn hút và đã được rất nhiều các giải thưởng cá nhân về ca hát măng non hay thi kể chuyện măng non tại địa phương khi còn nhỏ.
    Mỹ Linh học phổ thông cơ sở (từ lớp 1 đến lớp 8) tại PTCS Trưng Nhị, quận Hai Bà Trưng Hà Nội. Học PTTH tại trường PTTH Bạch Mai, quận Hai Bà Trưng Hà Nội. Trong 12 năm Mỹ Linh luôn làm quản ca của lớp và của trường nơi mình học. Khi còn đi học Mỹ Linh học tương đối khá đã từng 2 lần được đi dự Đại hội học sinh giỏi thủ đô, được thủ tướng khen thưởng. Khi còn đi học Mỹ Linh đặc biệt có năng khiếu cá môn xã hội như: Văn, Sử và Nhạc. Năm 1991 Mỹ Linh dự thi “Giọng hát hay PTTH” toàn quốc lần thứ 2 và dành huy chương vàng cùng với giài dành cho người hát về thầy cô và mái trường hay nhất. Năm 1993 Mỹ Linh thi đỗ thủ khoa thanh nhạc, Nhạc viện Hà Nội và bắt đầu học tập ở đó 4 năm từ 1993 đến năm 1997, người thầy dạy hát đầu tiên của Mỹ Linh là giảng viên Diệu Thuý.
    Tháng 8 năm 1993 Mỹ Linh cùng ban nhạc Hoa Sữa tham gia “Liên hoan các ban nhạc nhẹ toàn quốc” và dành giải nhì cùng với giải “Ca sỹ trẻ gây ấn tượng nhất liên hoan” với bài Thì Thầm Mùa Xuân của nhạc sỹ Ngọc Châu. Mỹ Linh bắt đầu tham gia hát với tư cách chuyên nghiệp từ sau cuộc thi đó. Mỹ Linh đã từng tham gia rất nhiều các chương trình lớn trong và ngoài nước và là một trong những nữ ca sỹ Việt Nam được yêu mến nhất.
    Năm 1998, Mỹ Linh lập gia đình với nhạc sỹ Anh Quân. Đó là sự chuyển đổi quan trọng trong đời sống riêng và trong phong cách riêng của Mỹ Linh. Cô bắt đầu học và hát nhạc Soul và Funk. Album thành công nhất của Mỹ Linh thời gian này là: Tóc Ngắn. Cũng trong năm 1998 Mỹ Linh thực hiện tour biểu diễn xuyên Việt đầu tiên mang tên “Tiếng Hát Mỹ Linh” đã rất thành công tại Hà Nội, Đà Nẵng và Tp.HCM. Tour xuyên việt thứ hai năm 1999 có tên “Mỹ Linh và anh em” đã biểu diễn tại Hà Nội, Quảng Ninh, Đà Nẵng, Tp.HCM, Vũng Tàu, Nha Trang và Hải Phòng. Sau hai tour diễn dài hơi, Mỹ Linh nghỉ một thời gian để chuẩn bị cho album tiếp theo: Tóc Ngắn II ra đời vào tháng 4 năm 2000.
    Mỹ Linh đã từng lưu diễn ở rất nhiều nơi trên thế giới. Trong nước cô đã biểu diễn phục vụ từ Lạng Sơn cho đến mũi Cà Mau. Ngoài nước, cô đã đi biểu diễn tại Trung Quốc, Thái Lan, Hàn Quốc, Nga, Ba Lan, Đức, Séc và Sovalia, Ukraina, Thụy Sỹ, Anh, Cu Ba, Mỹ, Canada và Úc. Mỹ Linh luôn được khán giả mến mộ tại khắp mọi nơi trên thế giới và cũng là ca sỹ có lượng album đã phát hành nhiều nhất trong nước.
    Mỹ Linh sống cùng chồng và ba con nhỏ. Bé lớn tên gọi là Anna, tên Việt Nam là Trương Mỹ Hà, bé thứ hai là Trương Anh Duy và bé út là Trương Mỹ Anh.
    Sở thích của Mỹ Linh ngoải giờ diễn giờ thu âm là nấu ăn và chăm sóc các con nhỏ. Mỹ Linh tập thể dục đều đặn vào mỗi buổi sáng trong tuần tại phòng tập Clark Halch của khách sạn Sofitel Hà Nội. Học thanh nhạc với giảng viên Diệu Thuý hai buổi một tuần tại 84 Nguyễn Du. Học tiếng Anh với thầy giáo riêng tại Language link 3 buổi một tuần. Hướng dẫn cho các ca sĩ trẻ tại nhà riêng từ 1 đến 2 buỗi một tuần về thanh nhạc và cách hát tiếng Việt. Mỹ Linh và gia đình thường đi nghỉ hè tại Mũi Né và Quảng Ninh. Mỹ Linh thường xuyên biểu diễn tại Tp.HCM hàng tháng.
    
    Các giải thưởng của Mỹ Linh
    Giải nhì "Giọng hát hay Hà Nội" - 1993
    Ca sỹ trẻ ấn tượng nhất - 1993 "Liên hoan các ban nhạc nhạc toàn quốc"
    Huy chương vàng "Tiếng hát sinh viên toàn quốc 1994"
    Huy chương vàng Hội thi giọng hát chuyên nghiệp toàn quốc 1995
    Ca sỹ ấn tượng nhất trong năm 1996
    Ca sỹ được yêu mến nhất Báo Mực Tím 1997
    Giải "Hoa mai vàng" - Báo Người Lao Động 1997
    Làn sóng xanh 1997
    Làn sóng xanh 1998
    Ca sỹ được yêu thích nhất Báo Lao Động 1998
    Giọng hát vàng Asian
    Ca sỹ có số lượng CD phát hành nhiều nhất 1999
    Giải thưởng Album của năm cho "Tóc ngắn II" của Làn sóng xanh 2001
    10 Ca sỹ yêu thích nhất "VTV Bài hát tôi yêu" 2002