Née le 19 avril 1966 à Orléans, Véronique Gens commence ses études de chant au conservatoire local. Fille de médecin, elle se destine d'abord à une carrière d'interprète avant de se tourner vers l'art lyrique.
Premier prix du Conservatoire National Supérieur de Paris, Véronique Gens est engagée en 1986 par William Christie pour figurer dans les choeurs des Arts Florissants pour l'opéra Atys de Lully. C'est ensuite avec Il Seminario Musicale du contre-ténor Gérard Lesne que se poursuit la carrière de la soprano spécialisée dans le chant baroque.
Au début des années 1990, le chef d'orchestre Jean-Claude Malgoire lui attribue ses premiers rôles mozartiens. Peu à peu, Véronique Gens se détache du répertoire baroque pour endosser de nouveaux rôles. Elle est successivement à l'affiche de The Fairy Queen de Purcell au festival d'Aix-en-Provence en 1989, Phaëton de Lully en 1993 à l'Opéra de Lyon et dans le rôle de la Comtesse des Noces de Figaro de Mozart.
L'année 1998 voit la consécration de Véronique Gens au festival d'Aix-en-Provence. Elle éclate dans le rôle de Donna Elvira de Don Giovanni sous la baguette de Claudio Abbado. Cette performance ainsi qu'un récital d'arias de Mozart et les productions Orphée aux enfers d'Offenbach et Acis et Galatée de Lully lui apportent sur un plateau le trophée d'artiste lyrique de l'année aux Victoires de la musique classique en 1999.
En 2001, la soprano orléanaise change de registre et aborde l'oeuvre de Berlioz par Les Nuits d'été avec l'Orchestre national de Lyon dirigé par Louis Langrée. En 2004, elle décroche le rôle de Pélléas et Mélisande à l'Opéra de Berlin. Entre temps, les rôles mozartiens se succèdent avec Cosi Fan Tutte et La Clémence de Titus avant de privilégier le répertoire français. En 2006, Véronique Gens commence un cycle de récitals consacré aux tragédiennes de l'art lyrique. Trois volumes sont édités jusqu'en 2011, de même que deux autres remettent au goût du jour les Chants d'Auvergne de Canteloube (2003, 2007).
En 2012 paraît un nouveau recueil de mélodies dirigé par John Axelrod. Celui-ci comprend les pièces Herminie et Les Nuits d'été de Berlioz, associées au Schéhérazade de Ravel. Parallèlement à ses succès sur scène, la soprano enregistre des opéras méconnus et devenus rares, tels Hyppolyte et Aricie et Les Fêtes de Polymnie de Rameau, Cinq-Mars de Gounod et Proserpine de Saint-Saëns. Le récital Néère (2015), consacré à des mélodies de Reynaldo Hahn, Henri Duparc et Ernest Chausson, la voit accompagnée par la pianiste Susan Manoff. Deux ans plus tard paraît Visions (2017), pour lequel elle retrouve le chef d'orchestre Hervé Niquet.
