1997年，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年，關曉彤與郭曉冬合作出演《暖》中的丫。

2003年，關曉彤在《驚心動魄》中飾演雙雙。同年，關曉彤在《電影往事》中飾演江玲玲。

2005年，關曉彤在《太陽》中飾演小袁亮；同年，在《情滿山鄉(xiāng)》中飾演秦芳。隨后，在《紅山雨》中飾演小孫女。

2005年12月15日，陳凱歌導演的電影《無極》公映，關曉彤在電影中飾演小傾城，同年在《回家》中飾演芬芬。

2006年，關曉彤在《惟有承諾留我心》中飾演小韓雪婷。

2007年，關曉彤在張琦導演的《救我》中飾演小雪。

2008年，關曉彤在《小田進城》中飾演小田。同年，出演《心靈承諾》。

2009年，關曉彤在電影《刺陵》中飾演小藍婷。同年，在《春雷綻放》中飾演農(nóng)小梅。

2010年01月29日，由關曉彤和陳小藝、高曙光主演的《突然心動》在北京電視臺影視頻道首播 出。12月22日，馮小剛導演的電影《非誠勿擾2》公映，關曉彤在電影中飾演川川。

2011年，關曉彤在《致命閃玩》飾演初中女生。同年，出演《春天的拉花》。

2012年6月28日，關曉彤出演的《畫皮2》公映 。7月28日，關曉彤、郝瀚、劉恒宇、卓依琴、安亞歐等主演20集電視劇《101次告白》開機，于2012年9月中旬開播。

2013年6月9日，關曉彤出演的《富山春居圖》公映，飾演肖悅悅。

2014年2月16日，關曉彤與王志文、李小冉等主演的《大丈夫》首播。3月19日，關曉彤與張嘉譯、閆妮等主演的電視劇《一仆二主》首播 。8月10，關曉彤參加蘇有朋導演電影處女作《左耳》，飾演蔣姣。

2015年，關曉彤參演寧瀛轉型之作《浪漫天降》。劇中“國民閨女”關曉彤化身俏麗空姐，與“五料影帝”夏雨在電影里上演了一場暖壕追愛的浪漫大作戰(zhàn)。 

2015年，關曉彤參演由華視佰藝（北京）國際文化傳媒有限公司根據(jù)作家趙文宇的同名網(wǎng)絡小說改編的電影《向天真的女生投降》，該電影于3月28日在廈門開機，將由最受觀眾喜愛的“國民閨女”關曉彤和新生代偶像主演，關曉彤的父親作為該片導演，為了給戲中關曉彤選婿也操碎了心，幾經(jīng)挑選最后看中了網(wǎng)絡人氣美男子姜潮。 

2015年，關曉彤出演周小兵執(zhí)導的大型年代勵志情感電視劇《我們的純真年代》。關曉彤在劇中飾演女主角尤玲之女苦瓜，由于身世秘密，性格叛逆，惹禍不斷，最終在親人的關懷中逐漸成長。

2015年2月，由關曉彤、白敬亭領銜主演的國內首部魔幻愛情攻略新媒體電影《我的公主來自外星之魔法觸戀》在北京召開了新聞發(fā)布會。

2015年，關曉彤在《妻子的謊言》中飾演董事長兒子的表演老師陳璞玉。夏雨、關曉彤領銜主演的愛情喜劇《浪漫天降》正式宣布10月23日公映 。

2015年，關曉彤出演國內首部主題公園全景偶像劇《嬉戲魔法樂園》，飾演安潔西公主。

2015年，關曉彤在陸貞傳奇姊妹篇《班淑傳奇》中飾演班淑的學生。

2015年，關曉彤在《我的老婆大人是八零后》中飾演visa。9月17日，關曉彤個人首支單曲《安潔西公主》首發(fā)。11月18日，關曉彤暖心小情歌《關于你和我的故事》首發(fā)，深情演繹冬季戀歌。12月1日，正式進軍歌壇，發(fā)行首張Mini專輯《十八Eighteen》。

2016年，關曉彤加盟都市情感大劇《好先生》，將和孫紅雷、張藝興演對手戲。由馬少驊、關曉彤領銜主演的親情勵志年代大戲《搭錯車》1月11日登陸山東衛(wèi)視。1月20日，《老師晚上好》在京舉辦開播發(fā)布會，導演韓承桓（韓國），主演李東�。�韓國）、關曉彤、等一起出席為該劇宣傳造勢。

1月24日，電視劇《九州天空城》在橫店開機，張若昀、關曉彤分飾該劇男女主角，上演傾城虐戀。 2月7日，關曉彤登上央視春晚與郭冬臨、劉亞津、馬天宇合作表演小品《信不信》。2月7日，關曉彤在春節(jié)聯(lián)歡晚會上演出小品《是誰呢》。5月28日，關曉彤出席了《軒轅劍漢之云》在橫店的開機儀式。

2017年1月27日，央視春晚桂林分會場，關曉彤、馬天宇、王嘉合唱《帶著月光上路》。3月，關曉彤把自己一邊當學生一邊當演員的豐富經(jīng)歷都隨手記錄下來，匯成隨筆集《不知愁滋味》并出版。9月17日，關曉彤演唱的歌曲《都二十了》發(fā)行。10月4日，關曉彤參加2017年中央電視臺中秋晚會。11月10日，關曉彤參加2017年雙11全球狂歡夜晚會。11月16日，世界衛(wèi)生組織發(fā)布第30個世界艾滋病日公益主題歌《擁抱你》。這首歌曲由鋼琴家吳牧野攜手易烊千璽、王嘉、關曉彤演繹。11月，關曉彤出席了2018北京衛(wèi)視“跨界贏天下”發(fā)布會，自曝參加《跨界歌王3》。11月28日，演唱的歌曲《靈感 與你彤行》正式發(fā)布。12月2日，參加《快樂大本營》。12月3日，獲2017年騰訊視頻星光大賞年度青春大勢藝人獎。12月，加盟北京2018環(huán)球跨年冰雪盛典。12月22日，參加《天天向上》，被授予“中瑞文化交流使者”稱號。12月23日，參加2018環(huán)球跨年盛典北京會場的錄制。

12月28日，2017騰訊娛樂白皮書發(fā)布，鹿晗與關曉彤在2017年明星愛侶熱度榜單排第一名。12月31日，參加湖南衛(wèi)視跨年演唱會。關曉彤參演的《極光之戀》于11月27日播出。12月，憑借電影《一紙婚約》入圍澳門國際電影節(jié)最佳女配角。

2018年1月，參加的綜藝《信中國》開播。1月7日，參加央視綜藝頻道《國家寶藏》。1月14日，參演的電視劇《鳳囚凰》開播。1月18日，獲得2017微博之夜微博年度人氣藝人。1月31日，“2017中國慈善名人榜”發(fā)布，關曉彤排名第29名。2月8日，參加2018湖南衛(wèi)視春節(jié)聯(lián)歡晚會。2月15日，參加2018年央視狗年春晚，演唱歌曲《贊贊新時代》。2月16日，參加2018年北京電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會；搭檔景甜共同演繹歌曲《就是愛》。3月，參加綜藝節(jié)目《奔跑吧》的錄制。3月，入選芭比娃娃女性限量版。3月，參演電影《圖蘭朵》。4月30日，關曉彤獲“五四優(yōu)秀青年演員”稱號。5月4日，主持2018年央視五四晚會《筑夢新時代——2018“五月的鮮花”全國大中學生文藝會演》。6月8日，主演的文藝愛情電影《一紙婚約》上映。7月23日，主演的電視劇《甜蜜暴擊》播出。

2015年12月23日，作為嘉賓出席了第30屆中國電視劇飛天獎典禮。

2016年03月19日，素有“國民閨女”之稱的關曉彤被加冕為“橫店公主”。在《九州天空城》的發(fā)布會，關曉彤參加“橫店公主”加冕禮，父母到場助陣；5月23日，與劉昊然、尼格買提、平安等現(xiàn)身天安門廣場放歌 ；9月26日，擔任第二屆橫店兒童電影節(jié)公益形象大使，拍攝公益宣傳片；10月，全球知名高檔化妝品品牌CLINIQUE倩碧宣布，新生代女演員關曉彤成為中國區(qū)品牌大使。

2017年3月3日，與王俊凱、王嘉一起作為世界野生動植物日青年行動倡導者，拍攝公益廣告；5月4日，參加中央電視臺“五四晚會”活動，并獲得團中央“五四優(yōu)秀青年”稱號； 6月1日晚，世界衛(wèi)生組織在北京舉辦“無煙下一代”全球控煙項目發(fā)布會，世界衛(wèi)生組織駐華代表施賀德博士向關曉彤授予世界衛(wèi)生組織中國控煙倡導者稱號。6月19日起，由關曉彤等拍攝的世界衛(wèi)生組織宣傳廣告以每天數(shù)十次的頻次登上美國紐約時代廣場納斯達克塔樓大屏幕。同年，參演公益廣告《光榮與夢想——我們的中國夢》。6月24日，與成龍、黃曉明、李冰冰等32位電影人一同出演《光榮與夢想--我們的中國夢系列公益片》。同年與華少、侯佩岑等人主場“雙十一狂歡夜”晚會 ；11月16日，關曉彤與吳牧野、易烊千璽等合作的第30個世界艾滋病日公益主題歌《擁抱你》發(fā)布 。11月18日，被世界衛(wèi)生組織任命為“世界衛(wèi)生組織中國健康特使” 。

2018年1月31日，《中國慈善家》揭曉了“2017中國慈善名人榜”，關曉彤排名第29。

關曉彤雖然演很多戲，但是學習成績并沒有落下，雖然成了所謂的“明星”，但和同學們還是能打成一片。和大多數(shù)90后一樣，追韓劇、打網(wǎng)游、社交網(wǎng)絡隨手刷。

2016年藝術類招生考試中，關曉彤只報考了北京電影學院表演專業(yè)并獲得第一名的好成績。

2016年6月23日，關曉彤微博曬出高考成績單，成績單顯示關曉彤高考總分為552分。7月5日，以專業(yè)課和文化課第一名的成績被北京電影學院錄取。

2016年7月27日，關曉彤的媽媽李君在微信朋友圈曬出了關曉彤的北京電影學院錄取通知書，并向記者透露，關曉彤要在橫店拍戲至9月，去學校報到的具體日期還尚未確定。

2017年10月8日，鹿晗在微博公開與關曉彤的戀情，關曉彤也發(fā)微博回應，而后鹿晗工作室對媒體稱戀情屬實。

關曉彤雖然是童星，但是她的學習成績并沒有落下，2014年在北師大附中就讀  。關曉彤在片場一有空就抓緊補習功課，拿起書本苦讀，放下書本拍戲 。（張嘉譯評）2014年關曉彤繼《大丈夫》之后再次飾演一個讓劇中爸爸萬分疼愛卻又萬般無奈的青春期叛逆女孩，而關曉彤不俗的演技和對細微末節(jié)恰到好處的拿捏在讓觀眾感同身受的同時，更會引發(fā)廣大家長對孩子成長與教育的關注和思考 。(搜狐娛樂評）