Thu Quỳnh sinh năm 1988 trong gia đình có bố là diễn viên múa, mẹ là diễn viên của Đoàn Kịch Quân đội. Cô tốt nghiệp Đại học Sân khấu Điện ảnh, sau đó làm việc ở Nhà hát Tuổi trẻ. Với phim ảnh, cô được khán giả biết đến qua Sống chung với mẹ chồng, Ngược chiều nước mắt, Hương vị tình thân. Nhân vật My Sói trong Quỳnh Búp Bê của cô là vai phản diện ấn tượng trên màn ảnh Việt những năm gần đây.