Họa Mi sinh năm 1955 và đi hát từ năm 15 tuổi[2]. Năm 1972, khi còn là nữ sinh trường Gia Long, bà được Đoàn Chính (em trai nhạc sĩ Đoàn Chuẩn) gợi ý thi vào lớp thanh nhạc tại Trường Quốc gia Âm nhạc và Kịch nghệ ở Sài Gòn. Bấy giờ bà chưa có ý định làm ca sĩ mà mơ ước làm bác sĩ.[1]

Trước khi có nghệ danh như hiện nay, Họa Mi từng lấy nghệ danh là Trường My khi hát ở đài truyền hình, trường học, nhạc viện.[2] Họa Mi học trường âm nhạc đến năm thứ ba thì nhạc sĩ Hoàng Thi Thơ đề nghị lăng-xê bà thành ca sĩ chuyên nghiệp. Hai tuần sau đó, bà lần đầu tiên lên sân khấu nhà hàng Maxim's với nhạc phẩm "Đưa em xuống thuyền" của Hoàng Thi Thơ.[1] Chính tại sân khấu này, cái tên "Họa Mi" đã ra đời. Bà kể lại: bản chương trình ở Maxim's ghi tên ca sĩ là Họa Mi, khiến bà thắc mắc liệu có phải là nhầm lẫn. Nhạc sĩ Hoàng Thi Thơ đáp lại: "Bắt đầu từ hôm nay, cháu là Họa Mi chứ không phải là Trường My nữa." Sở dĩ như vậy là vì Hoàng Thi Thơ muốn đào tạo một số ca sĩ với nghệ danh toàn các loài chim quý, bắt đầu là từ Sơn Ca.[2] Họa Mi tốt nghiệp trường nhạc năm 1974.[3]

Sau sự kiện 30 tháng 4 năm 1975, Họa Mi theo học ngành Luật, cho đến một ngày nhạc sĩ Ngọc Chánh mời bà đi hát lại ở đoàn ca nhạc hát chung với đoàn Kim Cương, nơi tụ hội Thanh Phong, Phương Đại, Thái Châu, Lệ Thu, Thanh Tuyền, Sơn Ca,... Từ đó đến khi sang Pháp, Họa Mi đã đi lưu diễn khắp các miền của Việt Nam.

Năm 1976, Họa Mi kết hôn với nghệ sĩ saxophone Lê Tấn Quốc. Chồng Họa Mi mắc bệnh mắt bẩm sinh và thị lực ngày càng kém đi, trong khi cuộc sống tại Việt Nam thập niên 1980 lại tràn đầy khó khăn. Trong một chuyến lưu diễn tại Pháp năm 1988, Họa Mi đã quyết định ở lại, nguyên nhân theo nhà văn Nguyễn Đông Thức giải thích là để tìm cách chữa mắt cho chồng. Đêm đêm bà đi hát ở nhà hàng người Hoa và có cộng tác với một trung tâm ca nhạc. Hai năm sau bà đưa chồng và ba con sang Pháp.[3] Tuy nhiên, chồng Họa Mi chẳng những không chữa được bệnh mà còn mất không gian âm nhạc ở môi trường mới. Hai người ly hôn dù còn yêu nhau. Chồng về Việt Nam còn Họa Mi ở lại một tay chăm sóc ba đứa con. Thời gian này Họa Mi không dám đi diễn dài ngày nên sự trình diễn bị thu hẹp. Sau, Họa Mi tái giá với chồng là người Pháp gốc Sa Đéc[3] và gần như nghỉ hát về giúp chồng kinh doanh cửa hàng bánh và kem. Vì sợ cảm xúc ùa về mà bà không dám nghe nhạc trong một thời gian dài.[1] Hai vợ chồng có một đứa con chung.[3] Trong khi rất nhiều bạn ca sĩ chọn định cư tại Hoa Kỳ thì Họa Mi vẫn ở lại Pháp bởi bà mang ơn đất nước đã cưu mang mình.[2]

Năm 2009, Họa Mi về Việt Nam ba tháng để thu âm liền một lúc ba album,[1] lần đầu tiên kể từ cuốn băng Hoàng Thi Thơ 3 do Hoàng Thi Thơ thực hiện trước 1975. Trong lời tựa cho album Một thời yêu nhau, Họa Mi viết: "Ngày tháng đã qua đi trong chớp mắt, tóc đã điểm bạc. Có chăng là kỷ niệm, là hạnh phúc, là khổ đau. Tôi muốn giữ mãi những phút giây quý giá của hạnh phúc. Tôi muốn tôi quên đi những chuỗi ngày của buồn đau, của những vết thương lòng đã chôn chặt từ lâu."