Nolwenn a vu le jour le 28 septembre 1982, à Saint-Renan, dans le Finistère, son nom de famille est : Le Magueresse. Elle est la fille de l'ancien footballeur professionnel du Matra-Racing Jean-Luc Le Magueresse. A l'âge de quatre ans elle quitte la Bretagne pour Paris, puis Lille, et revient finalement à Guingamp en 1990 ou naît sa petite sœur Kay. Après le divorce de ses parents en 1992 et une série de déménagements, causés par des problèmes de travail de sa mère, elle va vivre avec sa sœur et sa mère chez ses grands-parents à St-Yorre, en 1993.

De cette période d'enfance Nolwenn garde l'amour de la mer, de la Bretagne et des légendes celtiques. Elle garde aussi une grande faculté d'adaptation aux personnes et aux situations nouvelles (elle a fréquenté six écoles différentes de quatre à onze ans). Elle est gauchère, mesure 1.64 et si elle est parfois un petit peu voûtée, c'est parce qu'elle souffre d'une forme de scoliose.

C'est sa maman et sa grand-mère qui lui ont transmis la passion du chant et de la musique. A 2 ans et demi, Nolwenn pianotait déjà sur l'instrument familial. Elle avait 12 ans quand l'un de ses professeurs du collège des Célestins à Vichy, a détecté en elle de vrais talents musicaux. Elle a suivi de nombreuses leçons de violon, de piano et de chant classique durant son adolescence. A l'âge de treize ans elle gagne le concours des hypermarchés Cora « les écoles du désert » et part pour dix jours au Mali pour une mission humanitaire qui la mène de Gao à Tombouctou. Cette expérience lui a fait prendre très tôt conscience des problèmes du Tiers Monde, et elle est aujourd'hui marraine de l'opération Brikkado pour l'Unicef, ainsi que marraine de l’association Abbé Pierre.

En juillet 1998, après sa victoire dans un concours départemental d'anglais, le Rotary Club de Vichy la choisit à l’occasion d’échanges internationaux pour partir un an aux Etats-Unis dans une famille d'accueil à Cincinnati dans l’Ohio, afin qu’elle y passe l’équivalent du Bac. Cette année aux Etats Unis est dure puisque cela signifie un an sans voir sa famille, chose difficile lorsque l'on a seize ans. Ce n'est pas simple mais Nolwenn en ressort plus forte et parfaitement bilingue. Très longtemps Nolwenn va se sentir mal à son retour en France car elle se sent plus américaine que française. Elle ne sait plus très bien où est sa vraie place. A cette époque, elle fera un petit stage de deux jours à l’école Hamilton High School, une « Performing Arts School » (type «Fame») que fréquente l'un de ses amis.

A son retour d'outre-atlantique, elle s'est inscrite au conservatoire de Vichy, avant de rejoindre celui de Clermont-Ferrand où elle ne restera pas longtemps car elle aime toutes les musiques et trouve cet univers trop cloisonné. Parallèlement à la musique, en 2001, elle s’inscrit à la faculté de droit de Clermont-Ferrand (spécialisation en droit anglo-américain) dans l’idée de faire une carrière diplomatique à l'ONU ou au sein d'une ONG, au cas où le monde de la musique ne s’ouvrirait pas à elle, mais sans grande conviction.

En regardant cette même année le jeu télévisé Star Academy, Nolwenn est fascinée par le professeur de chant, Armande Altaï, et décide de s’inscrire dans sa classe. C'est sa soeur, qui, en surfant sur le Net, avait découvert l'adresse de ce professeur. C'est ainsi qu'elle est entrée en contact avec celle qui lui enseignait le chant un vendredi sur deux, à Paris. Pour parvenir à payer les cours (90 € par leçon) et les déplacements à Paris, elle travaille le week-end comme caissière au supermarché Champion de Saint-Yorre. Sa première vraie prestation s'est déroulée au Théâtre Mogador, où ont eu lieu les ultimes sélections de Star Academy, où elle fut sélectionnée parmi 100.000 aspirants artistes. Elle avait aussi été présélectionnée pour interpréter Scarlett O'Hara dans la comédie musicale «Autant en emporte le vent», mais a préféré choisir l'option Star Academy pour laquelle elle était déjà sélectionnée plutôt que les résultats d'un hypothétique casting.

Sa principale qualité est l'honnêteté, son défaut : être difficile à vivre. Son atout : la rigueur. «L'à-peu-près n'est pas permis en musique classique, et c'est de là que je viens...». Le progrès dont elle est le plus fière : avoir acquis une certaine confiance, non en ses qualités vocales, mais en elle-même. «Je doute toujours de tout. Il faut que je me lâche. En m'inscrivant dans cette émission, c'est d'abord moi-même que j'ai voulu épater». Sa devise est : "Carpe Diem". Enfant, elle cultivait déjà sa différence : il n'y avait ni affiches ni photos de stars punaisées sur les murs de sa chambre, seul un tourne-disques lui tenait compagnie. Elle écoutait principalement Lionel Richie et Phil Collins. Elle se sait trop discrète, timide, mélancolique, des traits de caractère qui peuvent déplaire à plus d'un. Son côté défaitiste la gêne terriblement, mais son grand principe est : "The show must go on". Quoi qu'il arrive, quels que soient les sentiments tristes qui pourraient l'envahir, elle se sent capable de les laisser au vestiaire pour se donner à fond sur scène.

Elle a déjà refusé de faire la couverture d'un mensuel masculin, malgré le chèque proposé par l'agence de photos. Elle ne jette jamais l'argent par les fenêtres, mais elle a une véritable passion pour la mode. Elle mélange les vêtements de créateurs et fringues pas cher de chez H & M ou Zara. Elle n'a pas de permis de conduire, ne s'intéresse pas aux voitures, et n'est pas attachée aux biens matériels. Ce n'est pas une bonne cuisinière et les tâches ménagères ne l'intéressent pas plus que ça. Elle adore les crêpes et les galettes de Sarazin, mais aussi les plats méditerranéens. Elle mange bio le plus possible, jamais de viande.

Elle est abonnée aux horoscopes, et est très superstitieuse : pas question pour elle de passer sous une échelle, et elle déteste les chats noirs et les bris de miroir. Elle adore se faire tirer les cartes, en particulier celles du tarot. Son gri-gri est une photo de la statue de Saint Bénilde qui ne la quitte jamais. Le 13 lui porte bonheur ; ne s'est-elle pas retrouvée en tête du classement des professeurs du château en 13ème semaine ? Si elle fut nominée le 13 novembre, c'est aussi ce jour-là qu'elle a bénéficié du soutien du public et a subi comme un électrochoc qui lui a permis ensuite de se surpasser. Et c'est le 13 décembre qu'elle a remporté la victoire lors de la finale fille de la star Academy.

C'est une fan d'opéra, et c'est un air de «Carmen» qu'elle a interprété au premier casting de Star Academy. Sa chanteuse préférée est Isabelle Boulay, avec qui elle a chanté en duo lors d'un prime. Coup de coeur également pour Aretha Franklin. Son artiste favori est Serge Gainsbourg. Son modèle : Céline Dion, qu'elle a rencontrée sur le plateau de TF 1. Elle se trouve de nombreux points communs avec Patrick Bruel, dont l'abandon de leurs pères respectifs et la passion du ballon rond. Ses vrais bonheurs lui ont été offerts par Laurent Voulzy qui, comme Johnny Hallyday, a craqué pour elle, et Lionel Richie. avec qui elle a interprété des duos. Coup de cœur également pour Phil Collins, qui, après s'être produit dans l'émission, a fait parvenir aux académiciens une gentille lettre de remerciement et des macarons.

Sa force : ses proches. «Ils sont mon équilibre. Je compte sur eux pour garder les pieds sur terre...». Si elle pouvait passer une nuit d'amour avec un acteur célèbre, Nolwenn choisirait Brad Pitt. Du côté des Français, elle apprécie Richard Anconina et Daniel Auteuil. Chez elle trône sa photo «à la Andy Warhol» de la Star Academy. Nolwenn adore ce style ! N'envisage pas de maison sans enfants. Aimerait en avoir deux ou quatre. Son livre favori : «Les Hauts de Hurlevent», d'Emily Brontë, son fïlm préféré : « La vie est belle », de Roberto Benigni, son album favori : « Avril » de Laurent Voulzy, son personnage de cartoons préféré : La fée clochette.

Son sport préféré est la natation, qu'elle a assidûment pratiquée aux Etats-Unis d'où elle est revenue avec un brevet de maître nageur en poche, et une détermination à toute épreuve, car là-bas, même avec de la fièvre, elle devait s'entraîner ! Elle s'adonne également à la course à pied, et au tennis. A 2 ans et demi, elle était déjà une adorable petite cavalière, plus tard, quelques chutes de cheval lui valurent deux fractures du nez, mais un de ses premiers achats au début de sa jeune carrière a été un cheval, un superbe étalon Barbe Marocain, noir zain, nommé L-Aberkan qui réside dans un haras normand chez une de ses cousines.

Le 4 mars 2003, son premier album intitulé Nolwenn, auquel participent Pascal Obispo, Lara Fabian, Laurent Voulzy, Lionel Florence et Daniel Lavoie, sort et remporte un grand succès (plus de 700 000 exemplaires vendus) grâce notamment au succès des singles Cassé et Suivre une étoile écrit spécialement pour elle par Laurent Voulzy. La même année, Nolwenn entame une tournée à travers la France, la Suisse et la Belgique.

Cet album a été réédité au Canada avec une chanson inédite composée pour elle par Dany Bédar : Le dernier mot. Cette chanson est également présente sur la compilation DÉJÀ Musique, pour laquelle elle a repris Say it ain’t so Joe de Murray Head.

Son deuxième album, intitulé Histoires naturelles, réalisé par Laurent Voulzy et Franck Eulry, pour lequel Nolwenn s’est énormément investie en écrivant plusieurs chansons, sort dans les bacs le 5 décembre 2005. Il est unanimement salué par la critique, et trouve également son public puisqu’il devient disque de platine après seulement quelques semaines. Le premier extrait Nolwenn Ohwo !, signé par le duo Alain Souchon/Laurent Voulzy, se classe directement N°1 des ventes. Avec cet album, Nolwenn explore de nouvelles sonorités plus pop. Après une nouvelle tournée incluant quelques jours à l'Olymplia, elle publie son premier DVD live Histoires Naturelles Tour le 27 octobre 207 ainsi qu'un CD Live.

Le troisième opus nommé "Le Chesthire cat & moi" réalisé par Ruppert Hine et Teitur Lassen est sorti le 07 décembre 2009. Nolwenn à écrit 13 des 14 titres et co-composé un morceau. Plébiscité par une critique unanime, il a néanmoins du mal à trouver son public. Cet album pop-folk correspond pleinement aux souhaits de Nolwenn et marque un changement radical de direction après les deux premiers opus.

Le 06 décembre 2010 sort le quatrième opus nommé "Bretonne" qui est la bande son de son enfance en Bretagne. Un disque de reprise de chants traditionnels bretons et celtique et de chanson plus récente comme le bagad de Lann-Bihoué. On y trouve également un inédit écrit par Christophe Miossec "Je ne serais jamais ta parisienne" Cet album est un veritable carton, il sera vendu à plus d'un million d'exemplaires.

En décembre 2011 il est réédité avec 7 nouveaux titres en anglais et en gaëlique et est proposé aux marchés allemand et nord américain début 2013.

Le 26 novembre 2012 sort le cinquième opus baptisé "O' filles de l'eau", un disque dans la lignée du précédent mais composé cette fois de 13 titres originaux aux sonorités celtisantes. Nolwenn s'est particlièrement investie dans cet album, en écrivant et composant une bonne partie.

Nolwenn partage depuis début 2008 la vie du tennisman Arnaud Clément qu'elle accompagne régulièrement sur les compétitions.

Nolwenn a été nommée le 9 juillet 2013 au grade d'officier de l'ordre des Arts et Lettres.

Le 9 mai 2017 est sorti le premier single de son sixième album nommé "Gemme".

Le 13 juillet 2017 elle a donné naissance à son premier enfant prénommé Marin, issu de sarelation avec Arnaud Clément..

Le 28 septembre 2018 est paru le premier single de son septieme album "Folk". Il sagit d'une reprise de Nicolas Peyrac, "So far away from LA".

L'album Folk, album de reprise de titre folk français des années 70 est sorti le 02 novembre 2018

Le 8 juillet 2021 sort le premier single du 8eme album "Brésil-Finistère" fruit d'une collaboration avec Benjamin Biolay.

Le huitième album nommé "La Cavale", écrit principalement par Benjamin Biolay et Adelaïde Chabannes de Balsac est sorti le 12 novembre 2021.