Ngọc Quỳnh sinh năm 1980 tại huyện Thường Tín, Hà Nội, trong một gia đình khá giả.[1] Khi đang học trường Văn Hoá anh được người chú khuyên đăng ký thi vào Trường Đại học Sân khấu - Điện ảnh Hà Nội. Học hết năm nhất anh được đạo diễn Lưu Trọng Ninh chọn anh vào vai Tiến trong bộ phim Hoa cỏ may. Sau bộ phim anh quyết định không nhận lời đóng phim mà tập trung vào việc học.

Sau khi tốt nghiệp, Ngọc Quỳnh công tác tại đoàn kịch Công an nhân dân trong hơn một năm. Sau đó anh chuyển sang Nhà hát Tuổi trẻ và tiếp tục trau dồi kỹ năng diễn xuất. Rồi chuyển công tác về Nhà hát kịch Trung ương. NSƯT Kim Oanh khuyên anh về Nhà hát kịch Hà Nội hợp tác.

Năm 2009, anh quay trở lại với vai Hiếu trong bộ phim "Tin vào điều không thể" của đạo diễn Hồng Sơn và Đỗ Chí Hướng. Năm 2019, Ngọc Quỳnh ghi dấu ấn khi vào vai Thái trong bộ phim Hoa hồng trên ngực trái.[2][3]