Huyền Diệu Thu không qua một trường lớp đào tạo chuyên về âm nhạc, cô từng học 2 năm tại khoa Luật trường ĐH Quốc gia Hà Nội, sau đó nhận học bổng của Bộ ngoại giao Rumani và hiện đang theo học tiếp về Luật tại trường đại học Bucharest, Rumani.
Từ 8-9 tuổi học chơi piano tại nhà. Năm 13 tuổi lần đầu tiên hát trước đám đông.
CD đầu tiên Huyền Diệu Thu thu âm là vào thời gian trước khi cô sang Rumani du học, và cứ mỗi năm về nghỉ hè cô lại thu thêm một CD nữa. Cho tới nay cô đã thu đến album vol3.
Hè 2005, Huyền Diệu Thu nhận lời mời của Đài phát thanh đối ngoại Quảng Tây- Trung Quốc mời phỏng vấn và thể hiện ca khúc bằng tiếng Hoa.
Cùng năm 2005, Đài truyền hình Rumani mời Huyền Diệu Thu hát trên truyền hình bằng tiếng Rumani.
Trong những thời gian rảnh rỗi ngoài giờ học, Huyền Diệu Thu đôi khi đi biểu diễn cùng với một ban nhạc đồng quê của Rumani để thỏa mản niềm đam mê ca hát của mình.
Tất cả album cô thu âm đều được nhạc sĩ Trần Việt Anh biên tập, chỉ đạo nghệ thuật và ban nhạc Lãng du giúp đỡ phần hòa âm phối khí và đệm nhạc. Hiện ban nhạc Lãng du chơi theo phong cách New Flamenco tại một số tụ điểm tại Hà Nội như Hale club...Những album của Huyền Diệu Thu làm ra không được bán trên thị trường, trong những album đó gửi gắm ước vọng của người cha Huyền Diệu Thu: mang âm nhạc tới cho mọi người, nhất là những người không đủ điều kiện mua CD. Bằng sự đam mê âm nhạc, Huyền Diệu Thu cùng những nhạc sĩ Trần Việt Anh, Trương Quý Hải, ban nhạc Lãng du và cha mình đã thổi vào những ca khúc một diện mạo, một linh hồn mới hết sức mộc mạc, chân thành, giản dị với lối hát không qua trường lớp còn giữ nguyên nét tự nhiên.