Khởi nghiệp với vai trò người mẫu và đã dành được không ít giải thưởng giá trị, Hồ Ngọc Hà bất ngờ chuyển hướng sang con đường ca hát. Vốn được học khá bài bản về âm nhạc ở trường Cao đẳng Nghệ thuật Hà Nội, cô tỏ ra khá tự tin và nhanh chóng tìm được vị trí trên thị trường Vpop. Sau gần 10 năm cầm mic, cô được mệnh danh là diva trẻ của ngành âm nhạc Việt Nam và được đề cử cho giải Diva Việt Nam - Thế hệ mới 2005.
Năm 2003, sau khi vào TP.HCM lập nghiệp, Hồ Ngọc Hà chính thức bước lên sân khấu với tư cách ca sĩ khi tham gia chương trình Người đẹp hát. Sau đó, nhạc sĩ Quốc Bảo mời cô ca khúc Lan xưa trong album Bình yên của anh. Nhận được nhiều đánh giá cao từ chương trình Người đẹp hát và từ nhạc sĩ Quốc Bảo, Hà Hồ sau đó đã quyết định đi theo con đường ca hát.
Tỏ ra thông minh ngay từ những bước đi dầu tiên, Hà Hồ tìm gặp nhạc sĩ Huy Tuấn và quyết định hợp tác với ekip của anh. Sau hơn một năm chuẩn bị, album đầu tay có tên gọi 24 giờ 7 ngày được phát hành bởi Viết Tân Studio vào năm 2004 được xem là sản phẩm chào hàng của cô với làng nhạc Việt.
8 ca khúc trong 24 giờ 7 ngày là sáng tác của những nhạc sĩ ăn khách nhất bấy giờ như Đức Trí, Nguyễn Xinh Xô, Hồng Kiên, Dương Thụ, An Hiếu và Huy Tuấn. Phần bè phối cũng như thu âm được thực hiện gần như hoàn mỹ nhưng giọng hát của Hà Hồ thời điểm đó vẫn chưa thật sự nổi bật, thậm chí khá yếu ớt.
2005 có lẽ là một năm nhiều dấu ấn trong sự nghiệp Hà Hồ. Cô có cuộc gặp gỡ đầy định mệnh với nhạc sĩ tài hoa Đức Trí khi anh vừa trở về từ Mỹ sau chuyến du học tại trường âm nhạc Boston. Cô kí hợp đồng với công ty Music Faces của Đức Trí và bắt tay vào thực hiện album tiếp theo có tên gọi Và em đã yêu . Album được đầu tư khá kỹ lưỡng về mặt hình ảnh khi thể hiện một Hồ Ngọc Hà đầy mạnh mẽ. Hai ca khúc Đêm nghe tiếng mưa và Và em đã yêu vụt trở thành hit, đưa tên tuổi Hà Hồ đến gần hơn với khán giả và giúp cô xóa bỏ định kiến “chân dài đi hát”.
Quãng thời gian tiếp theo, Hà Hồ đều phát hành các album chất lượng như Muốn nói với anh (tháng 12/2006), Ảo ảnh (10/2006 – với Đức Tuấn), Khi ta yêu nhau (2007)...
Kể từ 2009, sau khi chấm dứt mối tình với Đức Trí, Hà Hồ rời Music Faces và hợp tác với các nhạc sĩ khác như Dương Khắc Linh, Nguyễn Hồng Thuận, Nguyễn Hoàng Duy Phúc Bồ, Phương Uyên, Kiên Trần và tiếp tục gặt hái nhiều thành công. Cô nhận hàng loạt giải thưởng uy tín như: Cống Hiến, Mai Vàng, HTV Award, Làn Sóng Xanh, Album Vàng… Giờ đây, tên tuổi Hồ Ngọc Hà trở thành một thương hiệu có tiếng trên thị trường Vpop.