戚薇出生于四川省成都市武侯区，她从小学习小提琴，培养艺术才能。2003年毕业于成都市第十七中学校，以优异成绩考入浙江传媒学院录音艺术专业。
2007年，签约北大星光集团，并与师出同门的袁成杰搭档组成“男才女貌音乐组合”；同年，凭借单曲《外滩十八号》为人熟知，该曲亦获得第八届全球华语歌曲排行榜“最受欢迎对唱歌曲奖”。
2010年因参演古装剧《美人心计》而被观众所熟知 。
2012年在都市剧《世界上另一个我》中饰演摇滚女歌手纪南娜。
2013年8月，戚薇与美籍韩星李承铉的恋情公开。2014年6月18日，戚薇和李承铉向外界公开恋情 ；8月2日，李承铉向戚薇求婚成功。
2014年9月8日，戚薇与李承铉在美国拉斯维加斯凯撒皇宫酒店举办婚礼 。2015年1月17日，戚薇的女儿“Lucky”出生。
2016年，出演吴宇森导演的动作片《追捕》 ；同年参演都市情感剧《深夜食堂》 。4月26日，主演的都市爱情剧《繁星四月》开机，在剧中饰演干练、完美的女主播叶繁星。
2019年1月12日，获得第3届金骨朵网络影视盛典年度品质女演员奖 。2019年6月，获得互联网精品盛典“年度女演员”。
2012年，戚薇捐出个人写真书《转身·薇笑》的全部版税，用于帮助孩子。2013年10月，戚薇参加由某时尚芭莎杂志举办的“买一善一”的公益活动，2015年7月，参加时尚芭莎发起的“公益星设计”项目。
从歌唱选秀节目《我型我秀》出道的戚薇因为靓丽的外表和不俗的歌喉获得不少人的青睐。在唱而优则演的过程中，戚薇放弃原本柔美的长发，成为干练果敢的“戚哥”，在表演风格上也更加趋向成熟爽朗的御姐形象，被誉为娱乐圈的“新四小花旦”（Yes娱乐评）。