Budapesten született zeneszerető családban. Szép hangjára már kiskorában felfigyeltek: alig volt kétéves, amikor először lépett színpadra. Nyolcéves korában kezdett zongorázni tanulni, és bár eleinte ez a hivatás vonzotta, érettségijét követően egy postai iroda lett első munkahelye. Egy véletlennek köszönheti, hogy élete gyökeres fordulatot vett – énekesnek készülő kolléganőjét kísérte el órájára, ahol Tordai Blanka tanárnő felismerte tehetségét és tanítványául fogadta.
1963-tól a Bartók Béla Zeneművészeti Szakközépiskolában folytatta énektanulmányait, harmadéves korában jelentkezett az Operaház kórusába. Ide nem vették fel, hanem szólistabemutatkozásra hívták vissza. A felvételin Donizetti Don Pasquale című operájából Norina áriáját énekelte, és bár színpadi gyakorlata nem volt, Lukács Miklós igazgatót meggyőzte előadásával.
1967-ben lett a Magyar Állami Operaház magánénekese, A varázsfuvolában debütált az első fiú szerepében, ezt követően A sevillai borbélyban Rosinaként lépett színpadra. 1972-ben Pozsonyban megnyerte az UNESCO énekversenyét, ezután egymás után kapta a felkéréseket. Több mű ős-, illetve magyarországi bemutatójának volt főszereplője. Pályája során mintegy ötven főszerepet, fontos koloratúr és lírai szoprán szólamokat énekelt el; természetes adottságai elsősorban a Mozart-szerepekre predesztinálták. Emlékezetes volt A varázsfuvola Papagenájaként és Paminájaként, a Szöktetés a szerájbólban Blonde, a Figaro házasságában Cherubin és Suzanne, a Don Giovanniban Zerlina, a Cosí fan tuttéban pedig Despina szerepében. Két évtizedig énekelte Rosinát A sevillai borbélyban, később ugyanebben a műben Bertaként is színpadra lépett, emellett volt Adina (Donizetti: Szerelmi bájital), Gilda (Verdi: Rigoletto), Sophie (Richard Strauss: A rózsalovag), Micaela (Bizet: Carmen) és Lulu (Alban Berg: Lulu). Énekelte a Leány szerepét Kodály Székely fonójában, Gara Máriát Erkel Hunyadi Lászlójában, valamint Mária Magdolnát Szokolay Sándor Ecce homo című művében.
Egy nyilatkozata szerint nem elég csak technikailag jól énekelni a szerepeket, azokat belülről is át kell élni. A színpadon az őszinteséget, a szerep megformálásához az alázatot tartja fontosnak, és úgy véli, rövid színpadi jelenlétben is ki lehet teljesedni. Az énekesnő minden zenei műfajt tisztel, ennek titka szerinte, hogy mindet szeretni kell. Operaszerepei mellett oratórium-, operett- és nótaénekesként is ismert, hangját számtalan lemezfelvétel őrzi a legkülönfélébb műfajokban. Hangfelvételei több elismerést is kaptak, köztük az év hanglemeze díjat (Goldmark: Sába királynője, Puccini: Gianni Schicchi), oratóriuménekesként két alkalommal nyerte el Párizsban az év énekesnője díjat. 2019-ben a magyar nóta művészi népszerűsítéséért Dankó Pista-életműdíjban részesült.
A sokoldalú művész a tehetséggondozást is fontosnak tartja: több mint harminc éve egyik alapítója volt a Muzsika Alapítványnak, amely fiatal énekesek támogatását tűzte ki céljául.
Művészeti tevékenységét Székely Mihály-emlékplakettel, Liszt Ferenc-díjjal, érdemes és kiváló művész címmel is elismerték. 1975-ben megkapta a Francia Akadémia díját és itthon a Pro Urbe díjat, 1986-ban eMeRTon-díjas lett, 1999-ben Melis György-díjban részesült. 1993-ban. Pályája 25 éves évfordulóján megkapta az Operaház jubileumi aranygyűrűjét, 1998-ban az intézmény örökös tagja, 2004-ben mesterművésze lett. 2006-ban a Halhatatlanok Társaságának örökös tagjává válaztották. A Kossuth-díjjal 2003-ban tüntették ki tökéletes énektechnikával, stílusismerettel felépített operaénekesi pályájáért, színpadi alakításainak sokoldalúságáért. 2021-ben Budapest XIII. kerületének díszpolgára lett.
A családi hagyományt gyermeke is folytatja: Mersei Miklós operaénekestől született fia, Zsolt klarinétművész.
