Hương Thủy là con gái duy nhất trong 1 gia đình gồm 1 anh và 2 em trai. Thân phụ cô là một sĩ quan phi công của quân đội Việt Nam Cộng Hòa (Nguyễn Quế Hương) và mẹ là một y sĩ, bị kẹt lại Việt Nam sau Tháng Tư 1975. Do thân phụ phải đi tù "cải tạo" nên Hương Thủy đã có một quãng đời thơ ấu khá vất vả vì bị đối xử kỳ thị ngay trên quê hương mình, nên đã có thời gian cô phải vào chùa sinh sống (chùa Long Bình Tự, Vĩnh Long).
Dù vậy, nhờ tài năng ca hát múa thiên bẩm nên Hương Thủy cũng đã cố vươn lên trên qua con đường nghệ thuật này.
Từ bậc tiểu học, Hương Thủy đã cho thấy tài năng ca hát của cô khi đoạt giải nhất cuộc thi ca hát dành cho lứa tuổi thiếu nhi "Hoa Phượng Ðỏ", và lớn hơn Hương Thủy đã tốt nghiệp thủ khoa trường Sân Khấu 2, Sài Gòn, năm 1992, trong đó cô được đào tạo từ ca tân nhạc cho đến cải lương, điều mà cô thích và hát từ nhỏ.
Hương Thủy cũng đã đoạt nhiều giải nhất, huy chương vàng... qua các cuộc thi ca múa nhạc toàn quốc tại Việt Nam, qua các cuộc biểu diễn dân ca, cải lương... trước khi cô chính thức đi hát chuyên nghiệp từ năm 1995.
Hương Thủy đã đến định cư tại Hoa Kỳ, vùng Orange County, Nam California, nơi có Little Saigon, với cộng đồng Việt Nam đông đảo nhất ở hải ngoại vào năm 2004, và được Trung Tâm Thúy Nga mời cộng tác ngay.
Nữ ca sĩ Hương Thủy đã có mặt ngay trong cuốn Paris By Night 72 và xuất hiện đều đặn cho đến nay là cuốn Paris By Night 89, qua các bài hát thuộc các thể loại khác nhau, từ bài hát dân ca "Ca Dao" trong DVD đầu tiên, kế đến là hát cải lương ("Mẹ vẫn đợi con về"), tân cổ giao duyên (thường hát với Mạnh Quỳnh), múa (bài hát về vùng cao nguyên Pleiku, của nhạc sĩ Thanh Sơn), đóng hài kịch với Hoài Linh, Chí Tài, hát Hồ Quảng ("Khát vọng xưa", trong DVD "Về Miền Viễn Ðông", Paris By Night 75, nguyên là bài "Tiểu Hành Cổ Sự", từng được danh ca Ðài Loan Ðặng Lệ Quân hát trước đây), hát đơn ca và đồng ca trong các DVD Paris By Night 75 (liên khúc "Ghé bến Sài Gòn"), DVD Paris By Night 88 về nhạc sĩ Lam Phương (Ðoàn người lữ thứ)...
Ngoài ra, Hương Thủy cũng còn xuất hiện trong 2 cuốn DVD phim truyện cải lương "Nửa đời hương phấn" và "Gia tài của mẹ" phỏng theo 2 vở cải lương nổi tiếng trước 1975, do trung tâm Thúy Nga thực hiện và phát hành. Bấy nhiêu đó đã cho thấy tiếng hát của Hương Thủy phong phú và đa dạng đến chừng nào.
Hương Thủy mong sao cô còn được hát mãi để phục vụ các khán giả, kể cả mai đây cô cho biết cũng sẵn sàng đi hát cho các mục đích thiện nguyện, hát giúp cho các quỹ từ thiện, để giảm bớt nỗi đau khổ của các người già cô đơn, hay các trẻ em nghèo nàn, thiếu thốn, mà thời thơ ấu chính cô đã từng trải qua.
Hương Thủy cũng rất tin vào số mệnh. Cô cảm ơn số mệnh đã ưu đãi cô thật nhiều, vì từ một cô gái miền quê Long Hồ, Vĩnh Long, ở đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có đồng ruộng và sông nước, đời sống lam lũ, khó khăn... chỉ dám ước mơ lên đến... Sài Gòn, thì nay, Hương Thủy đã tìm thấy cuộc sống tốt đẹp, sung túc, hạnh phúc tại Hoa Kỳ, một nước hàng đầu của thế giới. và điều quan trọng nhất là cô đã mang được tiếng hát ngọt ngào đầy tình quê hương của cô đến mọi cộng đồng Việt Nam trên thế giới, từ Canada cho đến Anh, Pháp, Na Uy, Nhật Bản, Trung Quốc... và gần đây nhất là Nam Hàn, khi trung tâm Thúy Nga lần đầu tiên tổ chức Ðại Nhạc Hội thu hình tại Seoul hôm 1 Tháng Bảy 2007