Lệ Quyên sinh ra tại thủ đô Hà Nội, trong gia đình có bảy anh chị em, cô là con út. Cô sinh ra trong gia đình có truyền thống nghệ thuật, cha mẹ cô đều là những nghệ sĩ hát chèo nên ngay từ bé, Lệ Quyên đã biết hát chèo.[6] Năm lớp 7, gia đình Lệ Quyên gặp một biến cố về kinh tế, cô đã theo mẹ lên Thái Nguyên. Lệ Quyên theo học trường cấp 2 và cấp 3 Lương Ngọc Quyến tại đây. Cũng chính vì điều này mà rất nhiều khán giả nghĩ rằng Lệ Quyên quê ở Thái Nguyên, nhưng thực sự là Lệ Quyên sinh ra và lớn lên tại Hà Nội.[7][8] Năm 1999, Lệ Quyên thi đỗ vào hai trường đều về chuyên ngành âm nhạc là Nhạc viện Hà Nội và Đại học Văn hóa Hà Nội (lớp Âm nhạc, khoa Văn hóa quần chúng). Cô quyết định theo học tại trường Đại học Văn hóa Hà Nội.[9] Ngay trong năm đầu tiên, Lệ Quyên tham gia giao lưu văn hóa giữa các lớp trong khoa Văn hóa quần chúng là được giải nhất. Đó cũng chính là giải thưởng và cuộc thi duy nhất mà Lệ Quyên tham gia tính đến thời điểm hiện tại.

Cuối năm 1999, được thầy giáo chủ nhiệm phát hiện ra khả năng ca hát nên Lệ Quyên đã được thầy giáo giới thiệu để hát tại các quán cafe sinh viên trên đường Cầu Giấy.[10] Trong khoảng thời gian này, Lệ Quyên được nhiều chủ phòng trà tại trung tâm thủ đô Hà Nội cũng như Thành phố Hồ Chí Minh chú ý đến và mời hát cover những ca khúc hit của những ngôi sao ca nhạc thời bấy giờ như Thu Phương, Phương Thanh, Cẩm Ly, Mỹ Lệ, Mỹ Tâm.

Album vol. 1 - Giấc mơ có thật của Lệ Quyên với một loạt các bài hit đóng đinh tên tuổi như: Giấc mơ có thật, Hãy trả lời em, Thôi đừng chiêm bao, Phút giây hạnh phúc, Quên một cuộc tình được phát hành năm 2004 đã đem lại thành công ngoài sự mong đợi của cô.[11]