1986年出生于湖南衡阳的肖涵是家中的独生女，从小就是一个有演艺天分的孩子，四五岁时就经常站在电视机前面学着模仿那些演员们的一举一动，逗得家人哭笑不得。7岁时开始学习舞蹈，并立志要当一名舞蹈老师，并且平时练习基本功的时候也是按照专业水平严格要求自己。11岁的时候，肖涵进入专业舞蹈学校学习舞蹈并在全国舞蹈比赛中获得奖项。自小学习钢琴的肖涵坦言，小时候一直想学作曲，但老师看到她对音乐的掌控不错，便让她转学音乐剧，考到湖南艺校后，肖涵又学习了4年的芭蕾和爵士舞蹈。2003年考入上海戏剧学院，肖涵迈出职业演员生涯的第一步。2005年正式出道，参演首部电视剧《上书房》，在剧中饰演莲儿。2007年搭档吕玉来、田原领衔主演荷兰青年导演David Verbeek执导的独立制片《海上梦境》，饰演Jenny。同年参与拍摄杨恭如、严宽领衔主演的电视剧《大案组》，饰演汪艳。

2008年联合陈数、黄觉领衔主演年代爱情剧《倾城之恋》，饰演张若依。2009年联合丁志诚、刘威主演历史古装剧《锣鼓巷》，饰演一个敢与命运抗衡的女人吴烟霞。同年搭档郑爽、张翰主演青春爱情剧《一起来看流星雨》，饰演慕容云朵。2010年客串明道、李易主演的电视剧《幸福一定强》，在剧中饰演小公主。同年参与拍摄曹炳琨、贾青领衔主演的都市情感剧《温柔的背叛》，饰演李歆。

2013年联合江铠同、范逸臣主演首部曲幸福女人励志暖剧《爱闪亮》，饰演吕珊珊。同年与张翰、朱孝天合作主演青春偶像剧《华丽上班族》，饰演懦弱的苏菲。2014年参与拍摄佟丽娅、李光洁主演的都市情感剧《酷爸俏妈》，在剧中饰演小K。同年搭档陈晓、周冬雨领衔主演电视剧《遇见爱情的利先生》，饰演吴玥。2015年6月15日，肖涵出席了《2015星光上海—华谊ELLE之夜》五周年庆典活动。