1997年就读于北京舞蹈学院民间舞系，2003年毕业于北京电影学院表演系。
2006年出演《武林外传》，凭借郭芙蓉一角获得第18届北京大学生电影节最受欢迎女演员。2009年出演话剧《杜拉拉》，同年9月开通微博。
2010年凭借在《潜伏》中饰演的王翠平一角获得第2届华鼎奖电视剧盛典最佳女主角奖。2010年6月姚晨受邀出任联合国难民署中国区代言人。
2012年11月与摄影师曹郁结婚，12月宣布怀孕。
2013年6月被联合国难民署任命为中国亲善大使，并先后探访菲律宾马尼拉城市难民、泰缅边界梅拉难民、非洲埃塞俄比亚难民营。
2013、2014年姚晨入围美国《时代周刊》年度“全球100位最有影响力人物”，并于2014年当选；8月4日主演的电视剧《离婚律师》登陆四大卫视首播 ；
同年10月凭借《风暴》获颁第14届华语电影传媒大奖“最受瞩目女演员”奖。
2014年前往黎巴嫩探访叙利亚难民、2015年赴巴基斯坦探访阿富汗难民。
2015年入围美国《时代周刊》评选的“全球30位最具网络影响力人物”。
2016年荣获世界经济论坛“水晶奖”，同年3月16日，当选2016年“全球青年领袖”。
2016年主演的电影《梦想合伙人》于4月29日上映。