Nhật Thuỷ tên đầy đủ Trần Nhật Thuỷ, sinh năm 1991, tại Nam Định trong một gia đình có hoàn cảnh khó khăn. Từ khi còn nhỏ Nhật Thuỷ phải sống với ông bà vì bố mẹ cô làm ăn thua lỗ nên rơi vào cảnh vỡ nợ, phải bán nhà để trả nợ và đi tha hương lập nghiệp.[1] Những năm học cấp 2 Nhật Thuỷ bắt đầu tích cực tham gia các chương trình đoàn đội của trường và thậm chí còn thử sức ở các cuộc thi hát dành cho tuổi thiếu niên trên sóng truyền hình.

Năm 2014, cô tham gia cuộc thi "Vietnam Idol" và đoạt giải Quán quân mùa thứ 5. Sau cuộc thi cô cho ra mắt sản phẩm âm nhạc với album "Tỉnh giấc" gồm 10 ca khúc và 2 MV, dưới sự hỗ trợ của nhạc sĩ Anh Quân và ca sĩ Mỹ Linh.[2][3][4] Năm 2015, Nhật Thuỷ tham gia Gương mặt thân quen (mùa 3) và đoạt giải Á quân 3.[5] Ngày 16 tháng 7 năm 2017, Nhật Thủy ra mắt single mang tên “Mùi hương” đánh dấu sự thay đổi trong phong cách âm nhạc của cô. “Mùi hương” là sản phẩm hợp tác giữa Nhật Thủy với nhạc sĩ Thanh Bình và ca sĩ Hoàng Tôn thuộc thể loại R&B.[6] Năm 2019, cô xuất sắc đăng quang ngôi vị Quán quân Gương mặt thân quen (mùa 7) với phần hoá thân thành 4 ca sĩ: Mỹ Linh, Cẩm Ly, Minh Tuyết và Hồ Ngọc Hà.[7] Tháng 7 năm 2019, Nhật Thủy giới thiệu MV "Cô đơn vì ai" đánh dấu sự trở lại sau hai năm kết hôn và sinh con. "Cô đơn vì ai” là sáng tác của nhạc sĩ - ca sĩ Hoàng Tôn lấy bối cảnh tại Đà Lạt.[8]