楊冪出生于北京市宣武區(已并入新的北京市西城區),父親楊曉林是民警,母親楊春玲是專職的家庭主婦。因為一家三口都姓楊,也就是“楊”的3次方(數學中乘方的結果叫做冪),所以給她起名楊冪。
楊冪是地道的北京南城胡同小妞,小時候家就住在牛街附近,擅長打乒乓球、打羽毛球、游泳、滑冰。小時候的她比較頑皮,別人家的小孩子們學鋼琴、學跳舞、學書法,可她卻學什么東西都靜不下心來,當時中國兒童電影制片廠召開兒童影視表演培訓班,楊冪父母抱著參與試試的心態帶著楊冪去報名,結果年齡不足的楊冪卻被招生老師破格錄取。
楊冪的小學時期則是北京宣武實驗小學(已不存在)度過的,她在上小學的時候學習成績比較好,從一年級到三年級是班里的班長。同時,楊冪還是個正義感十足的女生,在她的概念里做錯事就要被懲罰,朋友被欺負了她一定會一馬當先打抱不平,這也讓她在鄰居、朋友之間獲得了“小厲害”的外號。而喜歡玩游戲的她在性格上則有些叛逆。在上初中時,楊冪還有“整治”欺負女生的男同學的經歷。
2005年,楊冪進入北京電影學院表演系本科班就讀。
2006年,楊冪因出演金庸武俠劇《神雕俠侶》而嶄露頭角。
2008年,楊冪憑借歷史劇《王昭君》獲得了第24屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的電視劇女演員獎提名。
2009年,楊冪在“80后新生代娛樂大明星”評選活動中與其她三位女演員共同被評為“四小花旦”。
2011年,楊冪憑借穿越劇《宮鎖心玉》贏得廣泛關注,并獲得了第17屆上海電視節白玉蘭獎觀眾票選最具人氣女演員獎。
2012年,楊冪工作室成立,而她則憑借都市劇《北京愛情故事》相繼獲得第9屆金鷹電視藝術節最具人氣女演員獎、第26屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的電視劇女演員獎提名。
2015年,楊冪主演的《小時代》系列電影取得了近18億人民幣的票房成績。
2016年,其主演的職場劇《親愛的翻譯官》取得全國年度電視劇收視冠軍。
2017年,她主演的仙俠劇《三生三世十里桃花》獲得頗高關注。