1975年，解放军“军中妖姬”汤灿出生在中国湖北，童年时喜欢跳舞，嗓音优美。其随母亲姓汤，而父亲一方的曾祖父为俄罗斯人。十几岁时，汤灿的母亲把她送进学校学幼师，放弃祖传的医学，后来考取了武汉音乐学院。1996年，汤灿考取东方歌舞团，出任一名独唱演员。1998年，汤灿登陆中国央视春晚。1999年，汤灿以一首《祝福祖国》一跃而红，后来师从中国音乐学院院长金铁霖。她曾于2004年被选为出演著名音乐剧《雪狼湖》国语版的女主角宁静雪一角，至此其知名度开始被两岸三地所熟知。

成名后的汤灿私人生活渐渐受到关注。2006年她与中国大陆知名导演陆川的一对恋情也曾被传为佳话。汤灿上台彩排时，陆川在台下目不转睛地盯着汤灿，而汤灿一下台，居然整个人往陆川身上一坐，两人的关系自然不言而喻。汤灿带陆川跟朋友吃饭，非常甜蜜的介绍陆川就是她的男朋友，汤灿的这个朋友还透露，两人已经同居多时了。

当时恰逢陆川筹拍新片，一时间惹来褒贬不一的口水，有说其在拍片时发生了车祸不负责任，有的怀疑其人格和艺术能力，汤灿承认他们曾经是交往过的好朋友，并说：“他是很有才华的导演，其他的我不是很了解。”两人此后再没有爆出什么新闻，当陆川与秦岚的感情渐渐明晰，公众也就忘记了这段“恋情”。

2010年9月13日，北京军区政治部战友文工团特招汤灿入伍，授予她文职级别三级（对应大校军衔），专业技术五级。她被誉为“中国新民歌领军人物”、“中国时尚民歌天后”，其唱法也被归为独创的“汤式唱法”。

2011年，汤灿开始涉足影视界，于以淞沪会战为主题的谍战题材电视剧“铁血壮士”中担任主演。但由于在播出之前汤灿突然失踪，因此制作单位不得不删除所有汤灿正面出现的镜头并起用沈傲君重拍。

2011年底，传出汤灿因涉贪腐、性贿赂被中纪委带走调查的消息后，她就再也没有露面，但有关其消息则不断曝光。比如她的豪宅和珠宝、奢华和糜烂的生活，与中共贪官周永康、薄熙来等有染等。

之后一度传出其死讯。2013年初，有自称汤灿好友的作家孙钥洋在微博证实：汤灿被判有期徒刑7年，中国网上一度盛传她已经被秘密处决。

2018年5月6日，有消息称，汤灿已经出狱，但变得十分沧桑。