Alessandra nasce il 12 agosto 1986 a Galatina, da padre alessanese e madre otrantina. Sin da giovane partecipa a numerose competizioni a livello locale.

A 17 anni partecipa ai provini per Amici di Maria De Filippi, ma viene scartata, benché abbia superato diverse audizioni. Riesce ad entrare nella scuola di Amici nell'ottava edizione. Il primo singolo della cantante è Immobile, il brano raggiunge la prima posizione nella classifica FIMI e viene certificato disco di platino. L'11 settembre 2009 accede alla fase serale, e il 14 settembre 2009 viene proclamata vincitrice del talent show. Nella stessa serata riceve il premio della critica, una borsa di studio il 17 settembre 2009 viene pubblicato il secondo singolo della cantante, Stupida, brano già presentato durante la terza puntata di Amici di Maria De Filippi. il brano accompagna l'uscita del primo EP della cantante, Stupida, pubblicato il 20 settembre 2009 attraverso la Sony Music. Il disco ottiene un ottimo successo sin dalla pubblicazione.

Il 21 Settembre 2009 la Sony Music comunica ufficialmente che il 25 settembre è la data di pubblicazione del primo album di inediti della cantante: Senza nuvole, disponibile anche in una versione DVD L'album debutta alla vetta della Classifica FIMI Album, posizione mantenuta per quattro settimane consecutive successivamente certificato quattro volte disco di platino dalla FIMI per le oltre 240.000 copie vendute in Italia. Il 1º settembre 2010 viene pubblicato il singolo La mia storia con te, è il singolo apripista dall'album di inediti Il mondo in un secondo, pubblicato il 28 settembre 2010 dalla Sony Music. L'album e il singolo, scelto come colonna sonora della fiction La figlia di Elisa 2,hanno raggiunto rispettivamente la prima e la seconda posizione delle classifiche italiane;'album inoltre viene certificato quattro volte disco di platino per le oltre 200.000 copie vendute.

Il 13 aprile 2013 è presente come ospite alla terza puntata della dodicesima edizione del serale di Amici di Maria De Filippi per duettare con un concorrente in gara, in quest'occasione annuncia l'uscita del suo nuovo album per il mese di settembre dello stesso anno. tramite un comunicato pubblicato su Facebook viene annunciato che il nuovo album , Amore Puro, sarà prodotto dal cantautore Tiziano Ferro. Il singolo, che ha lo stesso titolo dell'album, è uscito il 30 agosto, ha debuttato alla posizione numero 4 della FIMI ed è stato certificato disco di platino

Il 21 giugno 2014 Alessandra vince il premio Wonder Woman agli MTV Awards 2014, superando le altre candidate: Katy Perry, Laura Pausini e Miley Cyrus. Il 16 settembre 2014, Alessandra si aggiudica la quinta nomination nella categoria Best Italian Act per gli MTV Europe Music Awards 2014, dopo aver battuto gli altri quattro nominati (Dear jack, Levante, Moreno e Rocco Hunt) attraverso una votazione social media via twitter. Vince il premio il 23 ottobre dopo aver battuto Caparezza, Club Dogo, Emis Killa e Giorgia e di conseguenza ha concorso al premio di Best Europe South Act, che ha vinto il 30 ottobre battendo Enrique Iglesias (Spagna), Indila (Francia), David Carreira (Portogallo) e Vegas (Grecia).[80] Tale vittoria le permette di rappresentare il Sud Europa e di essere tra i dieci finalisti mondiali a contendersi il premio di Worldwide Act, vinto dall'artista cinese Bibi Zhou; ha partecipato allo show avvenuto il 9 novembre all'SSE Hydro di Glasgow.

Il 22 gennaio 2015 la cantante ha annunciato l'uscita del libro A mio modo vi amo, da lei scritto e che raccoglie vari racconti e pensieri scritti dai suoi fan. Pubblicato il 10 marzo, il libro ha riscosso un incredibile successo commerciale: esso, infatti, in meno di una settimana, raggiunge i vertici delle classifiche letterarie ed a meno di un mese dalla pubblicazione va in ristampa dopo le migliaia di copie vendute. Nei primi giorni di febbraio la cantante raggiunge due traguardi: 100 milioni di visualizzazioni sul suo canale Vevo e supera un milione di copie vendute, ottenendo 16 dischi di platino per gli album pubblicati, in poco più di cinque anni di carriera. Tali numeri vengono paragonati a quelli di artisti internazionali.[83] Il 9 febbraio è protagonista della rivista Rolling Stone Italia nel numero intitolato: "Le 100 facce della musica italiana", che raccoglie i volti più influenti del panorama musicale italiano.

Il 14 giugno dello stesso anno Amoroso vince il premio Wonder Woman agli MTV Italia Awards 2015, superando le altre candidate: Annalisa, Ariana Grande e Taylor Swift. Il 21 giugno si esibisce a Torino davanti a Papa Francesco, cantando l'inno ufficiale del raduno dei giovani composto appositamente per la visita papale. Il 28 luglio 2015 viene pubblicato il singolo A tre passi da te del gruppo reggae Boomdabash, cantato in duetto con la cantante, certificato disco d'oro. Il 15 Settembre 2015 viene pubblicato il primo singolo in lingua spagnola della cantante intitolato Grito y no Me Escuchas, versione tradotta del brano Urlo e non mi senti scritto da Kekko dei Modà e contenuto nell'album Il mondo in un secondo. Il singolo riscuote successo soprattutto in Messico, dove si piazza nella classifica dei brani in spagnolo più passati dalle radio del paese. Con un comunicato stampa, Sony Music España rivela che il primo album in lingua spagnola dell'artista italiana sarà un self-titled e che uscirà in tutti gli store fisici e digitali il 18 settembre 2015,.dal titolo Alessandra Amoroso, prodotto da José Luis Pagan.

L'11 dicembre annuncia il nuovo album, il quarto in studio, intitolato Vivere a colori che verrà pubblicato il 15 gennaio 2016. Lo stesso giorno annuncia due anteprime del Vivere a colori tour: il 27 maggio al PalaLottomatica di Roma e il 30 maggio al Mediolanum Forum di Assago, entrambe le date sono dichiarate esaurite e raddoppiate nel mese di ottobre. Il 14 gennaio 2016 viene pubblicato l'album. Nel primo giorno di pubblicazione, riscuote già da subito un buon successo a livello nazionale, posizionandosi direttamente alla prima posizione su iTunes in Italia e con tre tracce dell'album nella top 3 sempre di iTunes. Successo anche a livello internazionale, rientrando nella top 10 iTunes in Estonia, Malta e Svizzera, in top 100 iTunes in diversi paesi, quali Belgio, Slovenia, Germania, Messico, Lettonia, Bulgaria e in top 200 iTunes in Austria, Ecuador, Spagna e Irlanda. Sono ben 10 i singoli che, invece, entrano in top 200 iTunes Italia nel giorno della pubblicazione dell'album. L'album si colloca alla posizione #1 degli album più venduti in Italia, facendo crescere il record detenuto della cantante, con tutti i suoi album studio che debuttano alla prima posizione.

Alessandra risulta essere la quinta artista femminile e la prima cantante italiana più ascoltata su Spotify nel 2016,oltre a rientrare nella Top 50 della classifica internazionale Social 50 stilata settimanalmente da Billboard, che tiene conto del successo sui social Il 5 ottobre 2018 Alessandra Amoroso ha pubblicato il sesto album in studio 10, titolo scelto per celebrare i dieci anni di attività da solista della cantante. Come anticipazione al disco sono stati pubblicati singoli La stessa e Trova un modo. Nella prima settimana di pubblicazione, l'album è stato certificato disco d'oro Ad inizio giugno 2019 è invece uscito il singolo Mambo salentino, inciso dai Boomdabash in collaborazione con la cantante.