Đàm Thanh Xuân sinh ngày 11 tháng 1 năm 1985 tại Nga, trong một gia đình có truyền thống thể thao. Cha mẹ cô đều là vận động viên điền kinh, từng du học Thạc sĩ ở Nga. Năm cô 9 tuổi thì được người hàng xóm Xuân Thi đồng thời là Huấn luyện viên trưởng của Đội tuyển Wushu Việt Nam phát hiện ra tài năng và ngỏ lời cho đi tập luyện. Năm 11 tuổi, Thanh Xuân giành được Huy chương Vàng tại Giải vô địch quốc gia Wushu.[3] Đến năm 1999, khi mới 14 tuổi, cô lần đầu tiên giành được chức vô địch Giải Wushu thế giới.[4][5]

Năm 2005, Đàm Thanh Xuân giã từ sự nghiệp thể thao chuyên nghiệp để đi du học ngành Quản lý thể thao ở Thượng Hải. Đến khoảng năm 2013, cô trở thành một thành viên của Cục Hợp tác quốc tế, Tổng cục Thể dục Thể thao.[6]