Cô tên thật là Vũ Hà Ngọc Huyền sinh năm 1970 tại Sài Gòn. Gia đình cô di cư vào Nam năm 1954. Cha cô là kiến trúc sư gốc Hà Nội, mẹ nguyên quán ở Hà Tây. Ngọc Huyền sinh ra tại Sài Gòn. Gia đình không ai theo nghề nghệ thuật nhưng Ngọc Huyền lại đam mê với nghề này. Được sự ủng hộ và truyền cảm hứng từ mẹ, cô bước vào sân khấu từ năm 14 tuổi bằng sự nghiệp ca hát cải lương.

Năm 1985, Ngọc Huyền hát trên sân khấu Thanh Nga vở tuồng đầu tiên là Những đêm trăn trở.

Từ 1985 đến năm 1989, Ngọc Huyền được học cách hát tuồng Tàu qua các vở tuồng kinh điển. Sau khi gia nhập đoàn cải lương tuồng cổ Huỳnh Long, cô được các nghệ sĩ đào tạo hát Hồ Quảng, rồi tiếp tục được các nghệ sĩ có tiếng khác trong lĩnh vực đào tạo. Cô diễn thành công nhiều loại tuồng, từ tuồng cổ, Hồ Quảng đến các vở ca kịch xã hội hiện đại.

Năm 1992, từ lĩnh vực cải lương, cô tham gia sang các lĩnh vực ca nhạc, điện ảnh.[2]

Ngọc Huyền từng là diễn viên xuất hiện nhiều nhất trong các chương trình băng đĩa trong nước và được khán giả ái mộ gọi cô là "Nữ hoàng chi bảo vidéo", là nghệ sĩ trẻ nhất miền Nam trong lĩnh vực cải lương được Nhà nước trao tặng danh hiệu nghệ sĩ ưu tú vào năm 2001.[3] Tháng 12 năm 2002, cô còn tổ chức liveshow "Mãi mãi ước mơ" tại Nhà hát Hoà Bình ở Thành phố Hồ Chí Minh trong 3 đêm liền, thu hút hơn 5.000 khán giả tham dự.[1] Giáo sư Trần Văn Khê nhận xét:

“ Qua chương trình này, cải lương đã bứt phá ra ngoài những khuôn mẫu cũ để tiếp cận với giới trẻ bằng hơi thở, nhịp sống của thời đại nhưng vẫn giữ được chất mộc mạc, truyền cảm, trữ tình của sân khấu truyền thống.[1]  ”

Sau một thời gian bay show qua Mỹ bằng con đường du lịch và ngụ tại nhà ca sĩ Thanh Tuyền, năm 2002, Ngọc Huyền quyết định tiến tới hôn nhân với Đông Nguyễn - con trai Thanh Tuyền, một sĩ quan trong Không quân Hoa Kỳ.[3] Cô kết hôn và sang Mỹ định cư. Sau đó cô chuyển sang lĩnh vực ca tân nhạc, tân cổ giao duyên và phát hành DVD những trích đoạn Hồ Quảng Tứ đại Mỹ Nhân, giành được sự yêu mến của khán thính giả hải ngoại.[3] Tháng 8 năm 2010, cô tổ chức liveshow mang tên "Giữ Mãi Tình Yêu" kỉ niệm 25 năm ca hát tại Dallas[2] với hai suất diễn trong cùng một ngày, do Trung tâm Asia thu hình và phát hành thành DVD và DVD Karaoke.[4][5]

Sau 14 năm xa quê hương, cuối năm 2016, Ngọc Huyền được Cục Nghệ thuật Biểu diễn cấp giấy phép làm giám khảo cuộc thi Đường đến danh ca vọng cổ, do công ty TNHH Truyền thông và Giải trí Điền Quân sản xuất và được phát sóng trên kênh HTVC Thuần Việt từ ngày 19 tháng 11 năm 2016.[6][7]