Phạm Quỳnh Anh sinh ngày 24 tháng 8 năm 1984 tại Hà Nội. Phạm Quỳnh Anh sinh hoạt văn nghệ thiếu nhi tại Hà Nội từ 4 tuổi, là gương mặt quen thuộc trên các chương trình văn nghệ thiếu nhi truyền hình Hà Nội. Cô từng là học sinh của trường PTTH Phan Huy Chú (Hà Nội). Gia đình của cô gồm bố mẹ và ba chị em gái, trong đó, Quỳnh Anh là con thứ 2. Đã từng có ý định dự thi vào trường Đại học Ngoại Ngữ Hà Nội nhưng cô đã chọn con đường trở thành một ca sĩ.

Năm 1997, cô khởi đầu sự nghiệp của mình với nhóm nhạc Sắc Màu, một ban nhạc nữ gồm 4 thành viên và hiện đã tan rã. Năm 2004, Quỳnh Anh gia nhập công ty Thế Giới Giải Trí, một công ty chuyên phát hiện và đào tạo ca sĩ. Tháng 12 năm 2004, nhóm HAT được thành lập với thành viên là 3 cô gái bao gồm Phạm Quỳnh Anh, Lương Bích Hữu và Thu Thủy (cựu thành viên nhóm Mây Trắng), nhóm nhạc này chỉ tồn tại trong vòng 6 tháng nhưng đã đạt được nhiều thành công ngoài dự đoán của WePro. Album đầu tiên và cũng là duy nhất của nhóm tiêu thụ được 30.000 bản, là nhóm hát có mức tiêu thụ album cao nhất vào thời điểm đó.