秦海璐从小第一件喜欢的事情是舞蹈，小时候她和姐姐秦楠都在同一间托儿所，姐姐上大班她上小班，大班的孩子在前面跳舞，她看姐姐跳得好看，自己也在后面学着跳。海璐出身文艺家庭，爸爸当时是营口某电影院经理，妈妈是文工团成员。既然家里有这个氛围，父母自然也鼓励女儿往艺术方面发展，上小学时她先是在营口市的青少年宫学舞蹈，到了5年级后，她考入了营口市青年京剧团。
1990年秦海璐考入营口市戏曲学校，学习京剧专业，主攻刀马花旦。1995年，辽宁省组织少年友好交流访问团到日本演出，17岁的海璐带着她的京剧《天女散花》访问日本26个城市，连演40余场，并且使用了14米的长绸。
1996年秦海璐考入中央戏剧学院表演系，学习舞台剧。
2000年秦海璐考入中央实验话剧院。她凭借陈果执导的电影《榴莲飘飘》获得第57届威尼斯国际电影节最佳女主角提名，并最终获得台湾电影金马奖最佳新人及最佳女主角、中国香港电影评论学会奖、香港电影金紫荆奖最佳女主角以及香港电影金像奖最佳新人奖。
2002年又因电影《像鸡毛一样飞》获得瑞士洛伽诺电影节特别嘉许奖。
2004年她主演的电影《冬至》又入围东京国际电影节和韩国釜山电影节。
2005年，秦海璐把工作范畴拓展到音乐，签约SONY BMG唱片公司。发行了第一张个人音乐专集《幸福回味》。
2007年她又以电影《父子》入选香港电影评论学会最佳女演员。同年，秦海璐签约华纳唱片公司，发行了第二张个人专辑《单行线》及同名短片。时隔多年再次登上话剧舞台的秦海璐主演的话剧《红玫瑰与白玫瑰》也于该年创下国内话剧票房纪录，她也因此荣获由文化部颁发的国家院团展演优秀表演奖。
2015年，秦海璐凭借《红高粱》，获得第21届上海电视节白玉兰最佳女配角奖。同年主演的温情励志时尚大戏《妈妈向前冲》将于7月5日登陆山东卫视播出，与郭晓东、胡兵合作。在这部剧中饰演事业有成、家庭美满的女强人“汪晴”一角。12月主演美食情感剧《女人花似梦》。
2016年，主演温情励志时尚大戏《妈妈向前冲冲冲》。出演翻拍自韩国惊悚电影《捉迷藏》。5月13日，主演的喜剧爱情电影《购物女王》上映;同年，参加北京卫视明星真人秀《跨界歌王》的比赛，获得最佳表现奖;同年，参演都市感情剧《女不强大天不容》，饰演银行职员“徐文珺”。
2017年6月21日，秦海璐受邀出席第20届上海国际电影节电影项目创投颁奖礼，以导演身份亮相上影节多项活动的她，在颁奖礼现场荣获了“最受关注项目”奖。同年，秦海璐受邀担任第54届台湾电影金马奖评审。
2018年2月15日，在中央电视台春节联欢晚会上，秦海璐与孙涛、王宏坤表演小品《提意见》;5月，出任第21届上海国际电影节金爵奖评委会主竞赛单元评委;9月28日，主演的情感剧《你迟到的许多年》在湖南卫视黄金档播出，在剧中她饰演在人生道路上几经起落的赵益勤一角。
2019年1月24日，与王雷、张铎搭档主演了家庭都市剧《亲爱的，你在哪里》，在剧中饰演了女主角何雪琳;8月26日，与陈宝国主演的年代剧《老酒馆》 首播;9月24日，李少飞执导的电视剧《我待生活如初恋》官宣主创阵容，秦海璐在剧中饰演手枪;11月，担任第41届开罗国际电影节主竞赛单元评委;11月6日，主演的《河山》在在北京卫视播出。
2020年5月，以“特邀创始人”的身份加盟腾讯视频能量女团成长综艺《创造营2020》;6月，以首发嘉宾的身份参加北京卫视音乐综艺节目《跨界歌王第五季》。
在演艺圈，秦海璐属于较早成名的一个，22岁便凭借在《榴莲飘飘》中的出色表演摘得香港电影金像奖的影后桂冠。年纪轻轻就能将角色演到骨子里，秦海璐被圈内人评价为“很会演戏很懂戏的难得人才”，而这一点从她塑造的多个“小人物”角色中便可见一斑。
出道以来，秦海璐几乎成了文艺片专业户，《钢的琴》《桃姐》等口碑之作都少不了她的角色贡献。外表清新脱俗加之表演出神入化—秦海璐将片中那些温暖的小人物刻画得有血有肉，“文艺女神”当之无愧。
虽然有人认为秦海璐外表很普通，但直奔30岁而去的秦海璐确实越来越漂亮、越来越聪慧。虽然对人到三十的现实看得透彻，不过，却仍然信心爆棚地憧憬自己的30岁，并执著地要将为所欲为坚持到底，俗话说，三十而立，对秦海璐来说，她是三十而丽，这种丽，是因智慧而获得的美丽。(广州日报评-2008年)
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