關曉彤出生于北京市的一個藝術世家，祖父關學曾是北京琴書大師，父親關少曾是影視演員，由于家庭文化的熏陶，她從小也熱愛藝術，喜歡舞蹈和鋼琴。4歲半的時候，關曉彤和父親關少曾一起拍戲，自此出道。2001，關曉彤參演了《暖》，2003年，又參演了《驚心動魄》，并與夏雨合作了《電影往事》。直到2005年出演陳凱歌《無極》中的小傾城后走紅，自從，關曉彤在演藝之路上高歌猛進，參演了很多經典電影，如2009年在電影《刺陵》中飾演小藍婷，馮小剛導演的電影《非誠勿擾2》里飾演川川，與孫紅雷、葛優搭戲仿佛也游刃有余。