東京都出身。台湾人の父と日本人の母の間に生まれ、幼少期を台北で過ごす。
慶應義塾大学 環境情報学部(SFC)卒業。在学時、アカペラサークルでストリートライブなどを行う。
2002年 シングル「もらい泣き」でデビュー。翌年、同曲で日本レコード大賞最優秀新人賞、日本有線大賞最優秀新人賞 などを受賞、NHK 紅白歌合戦初出場。
2004年 5thシングル「ハナミズキ」が大ヒットを記録。2018年末に発表された「DAM平成カラオケランキング」では1位に 選ばれ、現在も国内外問わず様々なアーティストによりカバーされている。
2008年 初の日本武道館ライブ開催。
2014年 19thシングル「他人の関係 feat.SOIL&“PIMP”SESSIONS」は、フジテレビ系連続ドラマ『昼顔~平日午後 3 時の恋人たち~』主題歌としても話題を集めた。 また、映画「珈琲時光」、音楽劇「箱の中の女」で主演を務めるなど、女優としても活躍する一方、詩集「一青窈詩集 みん な楽しそう」をはじめとする著書の発表、さらには他アーティストへの歌詞提供など、歌手の枠にとらわれず活動の幅を広げてい る。また、音楽療法に興味を持ち、病院や児童養護施設などでの歌唱を続けている。
2022年、デビュー20周年を迎え最新アルバム「一青尽図(ひととづくしず)」をリリース。
3月22日には、自身も出演の映画「猫と私と、もう1人のネコ」主題歌「ただやるだけさ」をリリースした。