姚芊羽生于湖南省岳阳市，姚芊羽自小调皮，性格有点像男孩，10岁那年父母离异。中学就读湖南省重点中学岳阳市第一中学。后考入湖南省艺术学校。
1996年，考入上海戏剧学院。1997年，姚芊羽被日本波丽佳音唱片公司选中，与杜斯琦等组成YES少女组合，并以主唱《我已不再伤心》。
1997年，参演第一部电视剧《新乱世佳人》，扮演恬妞的女儿董小玉 。同年，在《忠勇小状元》中饰演丁宁 。
1999年，在电视剧《十五贯传奇》（又名《百烈刀》）中饰演苏茂娟 。并在电影《我们结婚吧》（又名《上海之恋》）中饰杨妍 。
2000年，在电视剧《红色警戒》里饰演女警尤婷。
2001年，参演电视剧《青春不解风情》，饰演陈玉；同年，在《少年黄飞鸿》中饰艳红；同年，在《非常情网》中饰吴雨婷 。同年，在电影《海角惊魂》里饰白伶 。
2002年，在电视剧《故事2001续集》中饰梅萍；同年，参演《脚下天堂》，饰演沈小边；同年，参演《青鸟的天空》，饰罗曼；同年，出演电影《惊夜深呼吸》、《警之恋》 。
电视剧《我是一棵小草》
2004年，在电视剧《谍战之特殊较量》中饰吴茗；同年，在《爱在边缘》中饰武咪咪。
2005年，在电视剧《中国式结婚》中饰关燕；同年，在《没完没了的爱》中饰米婷婷 。
2006年，参演电视剧《女人不哭》，和汤唯、田海蓉合作，在片中她饰演阿梅 。
2007年，与邓超、田海蓉主演电视剧《女人不哭》饰演阿梅 ；同年，与黄海波主演《笑着活下去》，饰演女一号晏阳 。
2008年7月，在谍战剧《生死谍恋》中饰演首次饰演地下党员夏潇雪 。
2009年5月，与保剑锋、佟丽娅领衔主演《我是一棵小草》中饰演“林小草”，并演唱主题曲《小草》 。
2010年1月，与杜淳主演的《中国家庭之新渴望》播出 ；8月，和杜淳主演的都市生活剧《保姆与保安》播出，出演保姆苏大苗，与杜淳演绎保姆与保安的爱情故事 。
2011年，与黄海波主演的电视剧《永不磨灭的番号》播出，姚芊羽饰演赛貂蝉 ，并凭借《永不磨灭的番号》夺得华鼎奖“老百姓最喜爱的影视明星”奖 。
2014年，拍摄电视剧《失婚男女》，饰演顾盼 。同年，拍摄电视剧《暖男的爱情与战争》，饰演沈莲。4月17日，主演的《大当家》在东方卫视播出。[25-26]
2015年，主演电视剧《义道》 ；同年，与李威主演电视剧《好妻子》。
2016年，主演时代英豪传奇剧《义道》。 8月，姚芊羽主演刑侦追捕剧《莫斯科行动》，演起了犯罪团伙的“大Boss”。
2019年，主演现实励志题材剧《春暖花又开》 。2020年，参演电视剧《好妻子》。
2021年4月14日，姚芊羽参演的电视剧《皇后刘黑胖》开机。
2014年参加壹基金关爱自闭症儿童的蓝色行动。[33-34]
姚芊羽可塑性强、演技突出 。（新浪娱乐评）
实力女星姚芊羽扮演的在风云乱世中重情重义的唐澜，以鲜明的人格魅力吸引着观众，让人印象深刻，好评不断。《大当家》里的唐澜是个大女人，她身上有现代女性很独立的一面，她敢于承担、很坚强，有大女人的范儿，是个典型的女汉子。 （腾讯娱乐评）
姚芊羽对人特别真诚，是一个非常感性的演员，而且天分很高。 （萨日娜评）
演员姚芊羽在《女人不容易》诠释的“家中长姐”李牛妞，也因其“打不倒，摧不垮”的杂草精神，收获众人对于角色的青睐。姚芊羽在表演上展现出的张弛有度和真实自然，再次让观众看到了其出演情感戏的打动人心，同时也收获了“中国好姐姐”之美称。 （新浪娱乐评）
