1979年出生于福建省泉州市。14岁离开家到北京学习舞蹈，1996年出演话剧《小井胡同》饰演小媳妇。

1997年出演话剧《麦克白》饰演麦克白夫人、《浮出海面》饰演于晶、《暗恋桃花源》饰演云之凡等。

2001年出演电影《七星期无人入睡》饰演季玲、《神鞭》饰展嘉蓉。

2002年出演情景喜剧《都市男女》饰演苏青青，讲述的是一家大兴广告公司的故事。

2003年毕业于北京电影学院，同年出演 《人命关天》饰演孟婷、《炊事班的故事》第二部客串出演小姚 。

2005年出演《中国志愿者》饰演叶萌。

2006年因出演古装喜剧《武林外传》中郭芙蓉一角从而走红，获得第18届北京大学生电影节最受欢迎女演员，接着出演《房前屋后》饰演顾丽丽、《梦回春谷》饰演玉屏、客串出演电影《追爱总动员》、喜剧电影《大电影之数百亿》饰演罗茜，还在电影《我的长征》中一人分饰索玛和索玛孙女两个角色。

2007年《炊事班的故事第3部》饰演女兵小姚，出现在炊事班生活中，在《欢天喜地对冤家》中饰演谷晓欣，并客串了情景喜剧《都市六人行》的67、68、69、70集，在《卫生队的故事〉客串第17集了饰演小姚，同年还出演了电视剧《命运呼叫转移》（又名《山难》）饰演马婷，是继《房前屋后》之后，姚晨二度饰演大肚婆。

2008年参与《明星带你看奥运》自编自导采访了前举重世界冠军张国政。同年与孙红雷合作主演了谍战连续剧《潜伏》饰演游击队长王翠平，并凭借该剧获得华鼎奖最佳演员奖， 其后出演喜剧电影《家有喜事2009》饰演暴牙珍。

2009年出演话剧《杜拉拉》饰演杜拉拉，是姚晨的首部话剧作品。9月姚晨开通了微博。

2010年和凌潇肃领衔主演的爱情轻喜剧《和空姐一起的日子》饰演冉静因由于演员形象以及剧情与小说原著严重不符，引发了一场小说粉丝和姚晨粉丝的口水战，同年参演由冯小刚导演作品《非诚勿扰2》并获得第1届粤港澳青年电影盛典最受欢迎女配角奖。

2011年3月初，姚晨作为Chanel香奈儿2011年中国合作者，应邀飞赴法国参加巴黎时装周，并观看了Jean Paul Gaultier、Chanel和Shiatzy Chen三场新装秀。同年电影《爱出色》和电影版《武林外传》上映。

2012年3月初，巴黎时装周开幕，姚晨受Lanvin和Chanel两大品牌的共同邀请，以Lanvin2012春夏蛇图腾系列的狂野式优雅和Chanel2012春夏月光粼片套装的梦幻式亮相，并与两大品牌的设计师Alber Elbaz（阿尔伯·艾尔巴茨）和Karl Lagerfeld（卡尔·拉格斐）见面交谈。10月19日晚上海时装周VeraWang献上开幕秀，姚晨受邀压轴出席。

2013年11月，姚晨与吴彦祖主演的电影《控制》上映。12月，姚晨和刘德华主演的电影《风暴》上映，最终票房突破3亿。

2014年8月4日，姚晨与吴秀波共同主演的爱情剧《离婚律师》在江苏、浙江、天津、深圳四大卫视首播，该剧是姚晨重回电视荧屏的首部作品。《离婚律师》在2014年的视频网站播放量突破22亿，并且入选2014年度艺恩ETVT电视剧网络播放量TOP10排行榜。

2015年1月，姚晨加盟北京卫视《造梦者》。02月04日，姚晨首次登陆BTV春晚舞台演出。3月，受Chanel和Shiatzy Chen两大品牌邀请前往巴黎时装周。4月17日，姚晨加盟大型户外竞技真人秀节目《奔跑吧兄弟》（第二季）。8月4日，录制《快乐大本营》。7月16日，客串电影《捉妖记》上映。9月受BOSS品牌邀请前往纽约时装周。9月30日，和赵又廷主演电影《九层妖塔》上映。11月30日，姚晨在伦敦出席倍耐力年历的发布会和晚宴，成为第一位登上倍耐力封面的华人女星。12月10日，与吴亦凡、林更新等人搭档主演的电影《西游伏妖篇》杀青。12月31日，参加湖南卫视跨年演唱会，与好妹妹乐队一同献唱《一封家书》。

2016年1月1日，和张国立主演的电影《一切都好》上映。1月8日，与张国立、叶一云共同登上《天天向上》。4月29日，和唐嫣、郝蕾搭档主演的电影《梦想合伙人》上映。7月，登上《T Magazine》杂志封面。

2017年1月9日，姚晨二胎产后复出不到20天再登红秀封面，这是她生完小茉莉后拍的第一本杂志；2月，由英国杂志I-Magazine联合Adobe Behances Artists评选出的“2016最时尚面孔”名单新鲜出炉，姚晨在亚洲女性最时尚面孔的单元里夺得冠军；12月1日，主演的电影《送我上青云》在贵州开机。

2018年1月主演正午阳光出品电视剧《都挺好》，片中饰演苏家三女儿苏明玉；9月30日，与马伊琍共同主演的剧情片《找到你》上映，片中饰演一名律师李捷，凭借在该片中的表现她获得了第1届海南岛国际电影节年度女主角奖。

2019年1月，姚晨登国家级权威杂志开年封面，获选“年度女演员”；1月15日，参与北京卫视春晚录制；4月28日，凭借《找到你》获得第26届北京大学生电影节最佳女演员奖；8月9日，姚晨监制并领衔主演的女性题材电影《送我上青云》上映，片中饰演女记者盛男；

10月3日，姚晨特邀出演的电影《亲密旅行》上映。10月29日，第32届东京国际电影节中国电影周活动29日在东京闭幕并举行“金鹤奖”颁奖仪式，姚晨获得最佳女演员奖。2019年11月，凭《都挺好》获得第26届华鼎奖中国百强电视剧满意度调查颁奖盛典中国百强电视剧最佳女主角提名 。