Phạm Thị Ngà, sinh năm 1931 tại Hải Phòng trong một gia đình có đến 8 người con, trong đó người cha đã qua đời từ khi bà còn nhỏ.[1][2]

Bà vào Sài Gòn từ rất sớm, cùng với người anh trai mình.[2] Bà đã gặp được nhạc sĩ Lê Thương, và cũng chính là người thầy dìu dắt bà. Nghệ danh Mộc Lan là do nhạc sĩ Lê Thương đặt cho.[1][3] Bà nổi tiếng với ca khúc Đi chơi chùa Hương của nhạc sĩ Trần Văn Khê vào thời điểm đó.[4] Tuy nhiên, lần đầu bà đứng trên sân khấu là vào năm 1947, với bài hát Trên sông Dương Tử của Lê Thương.[4]

Sau khi bà lấy nhạc sĩ Châu Kỳ, đôi song ca "Châu Kỳ - Mộc Lan" được hát trên Đài phát thanh Pháp Á với mức lương rất hậu hĩnh.[5][6] Ngoài đôi song ca "Nguyễn Hữu Thiết - Ngọc Cẩm", cặp vợ chồng ca sĩ Mộc Lan có số lượng khán giả rất đông.[5]

Năm 1954, bà bắt đầu đi hát trong ban Tiếng Tơ Đồng của nhạc sĩ Hoàng Trọng, và kết hợp cùng với Kim Tước, Châu Hà, tạo thành một nhóm tam ca có tên "Kim Mộc Châu".[1]

Sau năm 1975, bà ở lại Việt Nam cùng với đứa con gái bị bệnh tâm thần.[3][4] Bà qua đời vào ngày 11 tháng 5 năm 2015 tại Thành phố Hồ Chí Minh do bị bệnh phổi.[1][4]