Ái Vân sinh năm 1954 trong một gia đình có truyền thống nghệ thuật ở phố Huế, Hà Nội. Mẹ là nghệ sĩ Ái Liên, bố là Hà Quang Định, chủ hãng Việt Film (Hãng phim tư nhân đầu tiên tại Việt Nam). Cô là người con thứ 12 trong số 14 người con.
Từ năm 1969 đến năm 1978 Ái Vân học nhạc tại Nhạc viện Hà Nội rồi tham gia công tác tại Đoàn Ca múa nhạc nhẹ Trung ương. Năm 1990 Ái Vân được Đoàn cử sang Cộng hòa Dân chủ Đức học nhằm bồi dưỡng cô trở thành cán bộ văn hóa nòng cốt. Tuy nhiên Ái Vân đã quyết định ở lại, theo nghệ sĩ Mạnh Hà, nguyên giám đốc Đoàn Ca múa thì Ái Vân xin ở lại vì hoàn cảnh riêng chứ không phải vì rời bỏ quê hương .
Cũng theo nghệ sĩ Mạnh Hà thì Ái Vân chỉ ly dị sau khi đã sang Đông Đức và cô ở lại cũng theo xu hướng thời đó khi Bức tường Berlin sụp đổ chứ không phải vì có chuẩn bị từ trước.Tới năm 1994, Ái Vân chuyển từ Đức sang Hoa Kỳ sinh sống và biểu diễn, tại đây cô được khán giả yêu thích qua các bài dân ca, tình ca hay hoạt cảnh mang màu sắc dân tộc. Mãi cho tới năm 2002 cô mới quay trở lại Việt Nam biểu diễn ở quê nhà tại Cung Văn hóa Hữu nghị Hà Nội.
Được xem như một trong những ca sĩ nhạc nhẹ đầu tiên của Hà Nội, tên tuổi của Ái Vân gắn liền với nhiều ca khúc nhạc nhẹ như Triệu bông hồng hay Bài ca xây dựng, ca khúc đã đem lại cho Ái Vân Giải thưởng lớn tại Liên hoan Âm nhạc quốc tế Dresden, giải thưởng nhạc nhẹ đầu tiên trên trường quốc tế của Việt Nam.
