肖涵从小就拥有演艺天分，四五岁时就在电视机前模仿演员的表演。7岁时，她开始按照专业水平学习舞蹈。11岁时，她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。老师看到她对音乐的掌控不错，便让她转学音乐剧。进入湖南艺校后，她又学习了4年的芭蕾和爵士舞蹈。
2003年，她考入上海戏剧学院，从此迈出职业演员生涯的第一步 。
2010年1月11日，由丁志诚、刘威、王刚、滕丽名等主演的历史古装剧《锣鼓巷》播出，她在剧中饰演敢与命运抗衡的女人吴烟霞 ；随后，客串由明道、李易峰、陈庭妮、牛萌萌等合作主演的都市爱情剧《幸福一定强》，在剧中饰演小公主 ；6月6日，与安泽豪、刘蕾等主演的都市情感剧《温柔的背叛》播出，她在剧中饰演个性叛逆、观念前卫的李歆。
2013年11月14日，与江铠同、范逸臣、徐正溪等人共同主演的都市情感剧《爱闪亮》播出，她在剧中饰演独立要强事业有成的职业女性吕珊珊；随后，与张翰、秋瓷炫、朱孝天、吴佩柔、徐冬冬等主演都市励志情感剧《华丽上班族》，在剧中饰演为了事业牺牲家庭的强势财务部总监苏菲 。
2015年2月19日，客串由佟丽娅、李光洁合作出演的都市情感剧《酷爸俏妈》 。
2016年8月17日，与祖峰、王子文、曹征、倪虹洁共同主演的谍战剧《双刺》播出，她在剧中饰演外柔内刚、隐藏自我的地下党员洪玲 。
2017年1月4日，与陈晓、周冬雨、贾景晖、叶青等共同主演的都市爱情剧《遇见爱情的利先生》播出，她在剧中扮演暖心勇敢的刘欣桐表姐吴玥 ；4月5日，出演由谭松韵、姜潮合作主演的青春爱情剧《狐狸的夏天》，在剧中饰演高冷性感的时尚名模海莲娜 ；10月24日，客串由韩雪、黄宥明领衔主演的都市情感剧《婚姻历险记》 ；25日，与李健、林江国、韩宇辰、王珂等人合作主演的民国剧《义海》播出，她在剧中饰演心地善良、思想传统的女主角童念 ；随后，出演由马思纯、盛一伦领衔主演的古装传奇剧《将军在上》，在剧中饰演明艳温柔的张贵妃 。
2018年5月7日，由贾乃亮、李晟、刘奕君等主演的军事剧《誓言》在江苏卫视首播，她在剧中饰演不畏强权、不受利诱、信念坚定的特工沈丽华 ；9月20日，出演由张亮、白客、陈都灵、吴优等主演的武侠轻喜剧《鸣鸿传》，在剧中饰演性情忠义果敢的妖族成员“孤雁” 。
2019年8月2日，与贡米主演的爱情片《最美的地方遇见你》上映，她在该片中饰演对爱情冷淡的山东美女池菲儿 。
2020年3月13日，与印小天、李诚儒等人共同主演的都市情感剧《陪你漫步这个世界》播出，她在剧中饰演职场女强人、品酒师许致 。
2021年8月25日，与周雨彤、王东、李宏毅等人合作主演的青春励志剧《最酷的世界》在优酷、爱奇艺首播，她在剧中饰演滕小小的同事刘子枫 。
2014年4月2日，肖涵参加了“蓝色行动”自闭症儿童募捐活动，并以“今天饰演不说话”的方式，感受自闭症儿童的世界 。