呂薇出生于杭州一個越劇世家，父母均為浙江越劇團演員，母親魏珊琴擅長越劇唱腔，父親也參與其中，外婆妹妹許金彩曾是越劇花旦，與尹桂芳合作。

家庭環(huán)境讓她從小接觸戲曲，4歲時她在劇團臨時替補上臺演唱，獲得觀眾認可。

這段經歷讓她對舞臺產生興趣，但父母基于行業(yè)艱辛，希望她選擇穩(wěn)定職業(yè)。

5歲時她想學舞蹈，父母安排她學小提琴，她雖不情愿但服從。

小學期間，她堅持學習舞蹈，初中畢業(yè)后于1986年考入浙江湘湖師范學校音樂班，主攻聲樂、鋼琴、樂理，同時學習舞蹈和美術。

1988年，呂薇保送進入杭州師范學院音樂系，大學期間她在體育方面表現出色，創(chuàng)下100米跨欄校紀錄，該紀錄保持至2010年。

畢業(yè)后，她返回湘湖師范任聲樂教師，同時繼續(xù)專業(yè)訓練。1993年，她拜杭州聲樂教師馬建華為師，一個月后在浙江省音樂舞蹈節(jié)獲聲樂金獎，同年帶隊參加全國民族民間舞蹈比賽，獲群舞一等獎和三人舞二等獎。

1994年，她代表浙江參加第六屆央視青年歌手電視大獎賽，獲民族唱法業(yè)余組銀獎，評委金鐵霖注意她并成為其指導老師。

1996年，呂薇首次登上央視春晚，演唱《風調雨順》，此后連續(xù)12年從1996年至2007年登臺，之后零星幾年，總計15次，演唱《走進新時代》《今宵久久》《中華全家?！贰蹲８Ｂ暵暋贰短柡芎迷铝梁芎谩返茸髌?。

這些歌曲傳播正能量，體現民族精神。她在民族唱法中聲音清麗大氣，被稱為“小宋祖英”和“新民歌四小旦之一”。

90年代末，她在朋友聚會認識一位圈外男友，兩人確定關系，但2000年男友因癌癥晚期離世，當時呂薇29歲，她推掉部分工作陪伴至最后，此后情感生活低調。

2011年，呂薇參加郭德綱節(jié)目，提到現在有人陪伴，引發(fā)外界猜測。她偶爾發(fā)布與三個小女孩互動視頻，粉絲澄清那是親戚三胞胎，而非其子女。

她進入中國音樂學院讀碩士，北漂期間住集體宿舍，吃食堂飯菜，堅持學習。她轉戰(zhàn)舞臺劇，主演15部作品，如《呦呦鹿鳴》獲中宣部五個一工程獎，《血色湘江》《錦繡過云樓》擔任女一號。

她發(fā)行專輯《東方紅又紅》和《江南故事》，歌曲《把心交給你》獲百強電視劇最佳歌曲獎。

作為全國青聯(lián)委員和國家一級演員，她在民族唱法領域發(fā)揮作用。

2020年起，呂薇擔任杭州師范大學音樂學院藝委會主任、特聘教授和碩士生導師，回歸母校教授聲樂，分享專業(yè)經驗。

她參與迎新晚會演唱，提升活動氛圍，并與學生合影互動。

如今54歲，她婚姻狀況未公開，外界有猜測但她保持低調，專注事業(yè)貢獻。