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 ? ?。

　　2003年4月7日，參演的《電影往事》上映，在劇中飾演江玲玲。11月19日，關曉彤與郭曉冬、李佳出演霍建起導演的電影《暖》上映，在劇中飾演暖的女兒丫 ?。同年，參演電影《驚心動魄》，在劇中飾演雙雙。

　　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，參演電影《惟有承諾留我心》，在劇中飾演小韓雪婷。

　　2007年，在張琦導演的《救我》中飾演小雪。

　　2008年，參演由劉苗苗導演的電影《小田進城》，在劇中飾演小田。同年出演《心靈承諾》。

　　2009年，在電影《刺陵》中飾演小藍婷 ?。同年在《春雷綻放》中飾演農小梅。 ?

　　2010年1月29日，與陳小藝、高曙光主演的電視劇《突然心動》首播 ?。12月22日，參演由馮小剛導演的電影《非誠勿擾2》公映，在劇中飾演川川 ?。

　　2011年，參演《春天的拉花》。

　　2012年6月28日，關曉彤出演的《畫皮2》公映 ?。9月中旬，與郝瀚、劉恒宇、卓依琴、安亞歐等主演的電視劇《101次告白》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 ?。8月30日，與方力申、張馨予合作出演咸旭初導演的電影《致命閃玩》上映，在劇中飾演初中女生 ?。

　　2014年2月16日，與王志文、李小冉等主演的電視劇《大丈夫》首播，在劇中飾演王志文的女兒 ?。3月19日，與張嘉譯、閆妮等主演的電視劇《一仆二主》首播 ?。

　　2015年2月，與白敬亭主演的電影《我的公主來自外星之魔法觸戀》在北京召開新聞發布會 ?。3月25日，參演的電視劇《妻子的謊言》首播，飾演江一明的臺詞老師陳璞玉 ?。3月28日，與姜潮共同主演由同名網絡小說改編的電影《向天真的女生投降》開機，關曉彤的父親作為該片導演 ?。4月24日，參演蘇有朋導演的電影《左耳》首映，在劇中飾演蔣姣 ?。5月20日，出演的電視劇《嬉戲魔法樂園》開機，在劇中飾演安潔西公主 ?。9月17日，關曉彤個人首支單曲《安潔西公主》首發 ?。10月6日，在陸貞傳奇姊妹篇《班淑傳奇》中飾演班淑的學生 ?。10月23日，與夏雨主演愛情喜劇《浪漫天降》公映，在劇中飾演俏麗空姐 ?。11月18日，關曉彤暖心小情歌《關于你和我的故事》首發 ?。12月1日，發行首張Mini專輯《十八Eighteen》 ?。12月23日，參演的電視劇《我的老婆大人是八零后》首播，在劇中飾演visa，該劇由劉進執導，李小冉、杜淳、于明加、張魯一、張嘉譯等主演 ?。

　　2016年，參演電視劇《好先生》，與孫紅雷、張藝興演對手戲 ?。1月11日，與馬少驊主演的電視劇《搭錯車》在山東衛視首播 ?。1月20日，主演的電影《老師晚上好》在京舉辦開播發布會 ?。1月24日，與張若昀主演的電視劇《九州天空城》在橫店開機 ?。2月7日，與郭冬臨、劉亞津、馬天宇合作表演春晚小品《是誰呢》 ?。4月14日，關曉彤以專業第一名的成績（90.41）考入北京電影學院 ?。4月20日，參演周小兵執導的電視劇《我們的純真年代》在河南都市電視臺首播，關曉彤在劇中飾演女主角尤玲之女苦瓜 ?。