戚薇出生于四川省成都市武侯區，她從小學習小提琴，培養藝術才能。2003年畢業于成都市第十七中學校，以優異成績考入浙江傳媒學院錄音藝術專業。
2007年，簽約北大星光集團，並與師出同門的袁成傑搭檔組成“男才女貌音樂組合”；同年，憑借單曲《外灘十八號》爲人熟知，該曲亦獲得第八屆全球華語歌曲排行榜“最受歡迎對唱歌曲獎”。
2010年因參演古裝劇《美人心計》而被觀衆所熟知 。
2012年在都市劇《世界上另一個我》中飾演搖滾女歌手紀南娜。
2013年8月，戚薇與美籍韓星李承铉的戀情公開。2014年6月18日，戚薇和李承铉向外界公開戀情 ；8月2日，李承铉向戚薇求婚成功。
2014年9月8日，戚薇與李承铉在美國拉斯維加斯凱撒皇宮酒店舉辦婚禮 。2015年1月17日，戚薇的女兒“Lucky”出生。
2016年，出演吳宇森導演的動作片《追捕》 ；同年參演都市情感劇《深夜食堂》 。4月26日，主演的都市愛情劇《繁星四月》開機，在劇中飾演幹練、完美的女主播葉繁星。
2019年1月12日，獲得第3屆金骨朵網絡影視盛典年度品質女演員獎 。2019年6月，獲得互聯網精品盛典“年度女演員”。
2012年，戚薇捐出個人寫真書《轉身·薇笑》的全部版稅，用于幫助孩子。2013年10月，戚薇參加由某時尚芭莎雜志舉辦的“買一善一”的公益活動，2015年7月，參加時尚芭莎發起的“公益星設計”項目。
從歌唱選秀節目《我型我秀》出道的戚薇因爲靓麗的外表和不俗的歌喉獲得不少人的青睐。在唱而優則演的過程中，戚薇放棄原本柔美的長發，成爲幹練果敢的“戚哥”，在表演風格上也更加趨向成熟爽朗的禦姐形象，被譽爲娛樂圈的“新四小花旦”（Yes娛樂評）。