Angela Gheorghiu wurde in der rumänischen Kleinstadt Adjud geboren. Sie besuchte zunächst das Musikgymnasium »George Enescu« in Bukarest und danach die dortige Musikakademie, wo sie von der großen Gesangspädagogin Mia Barbu ausgebildet wurde. Mit ihrer fabelhaften Stimme und ihrer Bühnenpräsenz gelang es Angela Gheorghiu, sich international als Opernstar zu etablieren.
Ihr internationales Debüt gab sie 1992 am Londoner Royal Opera House Covent Garden als Mimì in »La Bohème«. Noch im selben Jahr debütierte sie an der Metropolitan Opera in New York und an der Wiener Staatsoper. Als sie 1994 am Royal Opera House erstmals als Violetta Valéry in »La traviata« unter Sir Georg Solti auftrat, disponierte die BBC kurzerhand den Sendeplan um und strahlte die Oper im Fernsehen aus. Seitdem ist Gheorghiu regelmäßiger Gast an renommierten Opernhäusern und Konzertsälen weltweit: u. a. in New York, London, Paris, Salzburg, Wien, Berlin, Tokyo, Rom, Seoul, Venedig, Athen, Monte Carlo, Chicago, Philadelphia, Los Angeles, Lissabon, Valencia, Baalbek, Amsterdam, Kuala Lumpur, Zürich, Madrid, Barcelona, Prag, Montréal, Moskau, Taipeh, Ljubljana und Buenos Aires.
Ihr Repertoire umfasst Rollen wie Juliette in »Roméo et Juliette«, Nedda in »I Pagliacci«, Adina in »L’elisir d’amore«, Amelia in »Simon Boccanegra«, Liù in »Turandot«, Micaëla in »Carmen«, Charlotte in »Werther«, Magda in »La rondine«, Marguerite in »Faust«, Fanny in der mit ihr uraufführten Oper »Marius et Fanny« des rumänischen Komponisten Vladimir Cosma sowie die Titelpartien in »Tosca« und »Adriana Lecouvreur«. Juliette und Tosca verkörperte sie auch in prämierten Opernverfilmungen.
Sie ist Exklusiv-Künstlerin der Labels Decca und EMI Classics, mit denen sie eine Reihe von CD-, Video- und DVD-Aufnahmen herausbrachte, darunter Gesamtaufnahmen von Puccinis »Gianni Schicchi«, Massenets »Manon«, Mascagnis »L’Amico Fritz«, Giordanos »Fedora« sowie Mitschnitte von Recitals und Konzerten im Teatro alla Scala, in der Semperoper und im Royal Opera House Covent Garden sowie die Alben »Homage to Maria Callas« und »Eternamente – The Verismo Album« mit Arien und Duetten (mit Tenor Joseph Calleja) der italienischen Veristen. Ihre neueste CD »Plaisir d’amour« mit Pianistin Alexandra Dariescu erschien im November 2019 bei Decca.
Angela Gheorghius umfangreiche Diskographie wurde mit zahlreichen Preisen ausgezeichnet, darunter mit fünf Gramophone Awards, dem ECHO Klassik, mehreren Diapasons d’or und US Critics’ Awards. Außerdem wurde sie als »Female Artist of the Year« der Classic Brit Awards 2001 und 2010 nominiert, vom französischen Kulturministerium zum Officier und auch zum Chevalier de l’Ordre des Arts et Lettres ernannt und vom rumänischen Staatspräsidenten als »Stern Rumäniens« ausgezeichnet. Außerdem wurde ihr die Ehrendoktorwürde der Kunst- und Musikuniversitäten von Iaşi, Cluj-Napoca und Bukarest verliehen.
An der Staatsoper Unter den Linden war Angela Gheorghiu bereits in ihren Paraderollen Mimì und Tosca zu Gast.