Phạm Quỳnh Anh sinh ngày 24 tháng 8 năm 1984 tại Hà Nội. Phạm Quỳnh Anh sinh hoạt văn nghệ thiếu nhi tại Hà Nội từ 4 tuổi, là gương mặt quen thuộc trên các chương trình văn nghệ thiếu nhi truyền hình Hà Nội. Cô từng là học sinh của trường PTTH Phan Huy Chú (Hà Nội). Gia đình của cô gồm bố mẹ và ba chị em gái, trong đó, Quỳnh Anh là con thứ 2. Đã từng có ý định dự thi vào trường Đại học Ngoại Ngữ Hà Nội nhưng cô đã chọn con đường trở thành một ca sĩ.
Năm 1997, cô khởi đầu sự nghiệp của mình với nhóm nhạc Sắc Màu, một ban nhạc nữ gồm 4 thành viên và hiện đã tan rã. Năm 2004, Quỳnh Anh gia nhập công ty Thế Giới Giải Trí, một công ty chuyên phát hiện và đào tạo ca sĩ. Tháng 12 năm 2004, nhóm HAT được thành lập với thành viên là 3 cô gái bao gồm Phạm Quỳnh Anh, Lương Bích Hữu và Thu Thủy (cựu thành viên nhóm Mây Trắng), nhóm nhạc này chỉ tồn tại trong vòng 6 tháng nhưng đã đạt được nhiều thành công ngoài dự đoán của WePro. Album đầu tiên và cũng là duy nhất của nhóm tiêu thụ được 30.000 bản, là nhóm hát có mức tiêu thụ album cao nhất vào thời điểm đó.
Khi còn là thành viên của HAT, Quỳnh Anh đã cùng nhóm và ca sĩ Ưng Hoàng Phúc đến thăm đồng thời tham gia các concert và Talk Show của đài truyền hình TVB (Hồng Kông), đặc biệt là chương trình mừng X'Mas 2004 phát sóng trên TVB.
Năm 2006, Phạm Quỳnh Anh bắt đầu con đường trở thành một ca sĩ solo, cô tiếp tục gắn bó với Wepro, bước đi đầu tiên của cô là tung ra chiến dịch tặng 10000 DVD mang tên 10.000 DVD - triệu lời cảm ơn với bài hit 'Không đau vì quá đau'.
Tháng 11 năm 2006, khi đang thực hiện những cảnh quay cho album mới, Quỳnh Anh phải nhập viện điều trị, cô đang mang trong mình một khối u và rất may đó là một khối u lành tính, việc phẫu thuật đã diễn ra ngay sau đó và đã thành công.
Với đối tượng chủ yếu hướng tới là giới trẻ, Phạm Quỳnh Anh đã tự xây dựng một phong cách thật trẻ trung và 'thật teen', cô đã có một số thành công nhất định như album vol1 mang tên Hoa Quỳnh Anh khi phát hành đã đạt đến con số tiêu thụ là trên 25.000 bản, tiếp theo đó, album vol2 Nợ ai đó cả thế giới hiện cũng có số lượng tiêu thụ trên 8000 bản, một số ca khúc mới của cô đã lọt vào top ten trên bảng xếp hạng của các nhiều trang web âm nhạc, đồng thời tên tuổi của Phạm Quỳnh Anh cũng được khẳng định trên thị trường âm nhạc Việt Nam.
Năm 2010 sau 2 năm vắng bóng, Phạm Quỳnh Anh trở lại với single mang tên 'Người dưng ngược lối'. Sau đó, cô chính thức trở lại trên các sân khấu ca nhạc. Ngày 10-5 năm 2012 Phạm Quỳnh Anh đã chính thức trở thành vợ của nhạc sĩ Nguyễn Quang Huy,cũng là ông bầu của công ty Thế Giới Giải Trí (WePro)