Hà Anh Tuấn sinh tại Thành phố Hồ Chí Minh, anh là cựu học sinh chuyên hóa của Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong, từng là 1 trong 3 học sinh giỏi Hóa toàn Thành. Bố mẹ Hà Anh Tuấn đều là những người quê gốc Ninh Bình.

Từ khi còn là học sinh, anh đã tham gia rất nhiều phong trào văn nghệ của trường cũng như thành phố. Năm 2001 và 2002, anh tham gia và đoạt giải nhất dành cho giọng nam trong cuộc thi học sinh - sinh viên 'Chú Ve Con'. Giải nhất đơn ca trong 'Liên hoan Tiếng hát học sinh - sinh viên' toàn thành năm 2002.

Sau khi tốt nghiệp cấp 3, Tuấn thi đậu cùng lúc 2 trường Đại học Ngân hàng, Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh và giành luôn một suất học bổng học tại Mĩ. Tuy nhiên với niềm say mê hóa học, anh đã lựa chọn đi du học tại trường Technik Universität -thường gọi tắt là TU Đại học kĩ thuật Darmtadt, thuộc tiểu bang Hesen của Đức. Sở dĩ Tuấn chọn Đức vì ở đây anh có thể tiếp tục theo đuổi bộ môn mình yêu thích, đồng thời được tiếp cận với nền văn minh lâu đời của châu Âu.

Năm 2006, theo lời một số bạn bè 'xúi giục', Hà Anh Tuấn tạm gác lại chương trình đại học bên Đức và trở về Việt Nam đăng kí tham dự cuộc thi Sao Mai điểm hẹn của Đài truyền hình Việt Nam, theo lời anh thì: 'Thi để chơi thôi. Ban đầu tôi không hề nghĩ có thể đoạt giải gì vì mình là dân ngoại đạo trong khi hầu hết thí sinh khác từng đi hát chuyên nghiệp. Nhưng khi thấy lượng khán giả tăng lên theo từng vòng, tôi biết mình có thể đạt được một cái gì đó, nhưng được một trong ba giải cao nhất thì thật bất ngờ'.

Tuy không được đào tạo bài bản tại các trường nhạc nhưng anh đã chinh phục khán giả bằng ngoại hình thư sinh, tính cách gần gũi cùng chất giọng truyền cảm và ngọt ngào của mình. Trong cuộc thi năm đó, anh đoạt giải ca sĩ triển vọng và lọt vào top 3 ca sĩ được yêu thích nhất với ca sĩ Hoàng Hải, và rocker Anh Khoa.

Sau khi thành công với 'Sao Mai điểm hẹn', anh quyết định chuyển hẳn sang con đường ca hát chuyên nghiệp, khới đầu bằng việc anh bắt đầu tìm thầy học luyện thanh, học nhạc lí và đi gõ cửa các nhà sản xuất âm nhạc chuyên nghiệp. Anh đã từng hợp tác với nhiều nhạc sĩ tên tuổi như Thanh Phương, Lê Quang, và hiện nay là nhạc sĩ Võ Thiện Thanh.

Hiện anh đang đảm nhận cương vị tổng giám đốc công ty về Giải trí Viet Vision và Phó Tổng giám đốc Tổng công ty về giải trí D.Group.