詹雯婷毕业于再兴中学、天主教辅仁大学英国语文学系，在大学时期与蔡依林为同班同学 。詹雯婷就读辅仁大学时参加校内歌唱比赛，被音乐人陈建宁发掘，在两年后获邀组成K.I.R.乐团（KissInReality），加盟华纳音乐改名为“F.I.R.”（中文名：飞儿乐团）。
2004年，飞儿乐团因演唱偶像剧《斗鱼》的片尾曲《Lydia》而正式出道 ；同年4月23日，随飞儿乐团推出乐团首张音乐专辑《F.I.R》，收录于包括《我们的爱》、《你的微笑》等在内的13首歌曲 ；同年5月29日，随飞儿乐团在台北淡水·渔人码头举办首场《F.I.R.我要飞》演唱会；同年9月15日，随飞儿乐团推出乐团首张影音专辑《我要飞寻梦之途》 。
2005年4月8日，随飞儿乐团推出乐团第二张音乐专辑《无限》，收录了包括《千年之恋》、《把爱放开》等在内的14首歌曲 ；同年5月27日，随飞儿乐团推出乐团首张精选辑《无限/刺鸟荣耀珍藏版》 ；同年6月30日，随飞儿乐团推出乐团第二张影音专辑《光荣之役F.I.R.出道周年影音全辑》 。
2007年，客串翁瑞迪、董伟伦、丫美主演的台湾偶像剧《18禁不禁》，在剧中饰演安老师，这是她的首部电视剧作品；同年9月28日，随飞儿乐团推出乐团第四张音乐专辑《爱·歌姬》，收录了包括《月牙湾》等在内的12首歌曲，其中《三个心愿》为詹雯婷与黄汉青合唱 ；同年10月20日，随飞儿乐团在台北举办首场《F.I.R第十行星·世界巡回演唱会》 。
2008年4月17日，参唱2008北京奥运会主题歌《北京欢迎你》 。2009年12月25日，随飞儿乐团推出乐团第五张音乐专辑《让我们一起微笑吧》，收录了包括了《纪念日》等在内的11首歌曲 。
2010年3月27日，随飞儿乐团在北京举办《微笑纪念日世界巡回演唱会》；同年，出演音乐魔幻剧《走向春天的下午》，在剧中饰演维亚。
2013年12月13日，随飞儿乐团推出乐团第七张音乐专辑《BetterLife》，收录了包括《孩子的天空》等在内的10首歌曲 。
2015年6月，与华纳唱片约满后，正式转投华研国际音乐 。2016年11月，参加腾讯视频LIVE现场音乐类节目《大事发声》 。
2017年6月，举行Faye飞“小太空”ChinaTour巡演 ；6月19日，发行首张个人音乐专辑《小太空》 ；10月6日，与小老虎一同参加在上海举行的简单生活节 。2018年，凭借专辑《小太空》入围第29届台湾金曲奖最佳国语女歌手奖 ；10月24日，正式宣布加盟亚神音乐 。
2006年，詹雯婷因与黄汉青对唱《天天夜夜》而互相来电。2007年9月3日，詹雯婷与黄汉青公开两人的恋情，热恋期间黄汉青还在演唱会上公开向詹雯婷求婚[26-27] 。2010年底，詹雯婷与黄汉青分手[28-29] 。
2018年2月13日，詹雯婷被爆与陆明已经交往2个多月 ；5月3日，詹雯婷宣布与陆明分手 。
2009年8月14日，随飞儿乐团参加“把爱传出去”赈灾捐款晚会，为台风“莫拉克”事件捐款100万元新台币 。
詹雯婷不算是超级大美女，但她身上所特有的校园气质，对少男少女具有强大的吸引力和杀伤力。詹雯婷还是不太像艺人，而更像是身边随便捞起乐器又唱又跳的学姐。（新浪评）
詹雯婷的《小太空》专辑以电子音乐为背景，融合西洋与东方文化元素谱出乐曲内容，跨越独立和主流的范畴。此外拥有丰富经验的著名音乐制作人许经纶的加持，使这张专辑更加令人期待。（腾讯乐评）
