Xuân Mai sinh ra trong một gia đình có truyền thống nghệ thuật, mẹ là nghệ sĩ đàn guitar, bố là ca sĩ Tuấn Cảnh. Chính điều kiện thuận lợi này đã đưa Xuân Mai đến với lĩnh vực nghệ thuật ngay từ khi mới hai tuổi rưỡi. Năm lên 6 tuổi, tên tuổi Xuân Mai không những được các em thiếu nhi yêu thích mà các bậc phụ huynh cũng rất quan tâm. Sau khi bố mẹ ly hôn, Xuân Mai cùng với em trai và mẹ sang Mỹ định cư.

Xuân Mai được bố mẹ phát hiện khả năng ca hát từ lúc cô mới chỉ một tuổi. Trong một lần tình cờ, bố mẹ cô thu âm một đĩa nhạc để làm kỷ niệm cho cô sau này. Sau đó, đĩa nhạc này nhận được nhiều lời khen ngợi của bạn bè nghệ sĩ của ca sĩ Tuấn Cảnh. Tiếng lành đồn xa, bắt đầu có những người muốn mua đĩa nhạc này của cô. Đến năm hai tuổi rưỡi, Xuân Mai chính thức đi hát. Lúc này, bố cô đã tập cho cô từng câu hát một.

Những ca khúc gắn liền với tên tuổi Xuân Mai như Con cò bé bé, Cháu lên ba,…Cô cho ra đời các album như Tin nhắn (năm 2008), Xuân Mai – Mong thế giới bình yên (năm 2011).