Urodziła się 17 sierpnia 1977 roku w Kitee. W wieku sześciu lat zaczęła uczęszczać do szkoły muzycznej. Później skńczyła studia na Sibelius Academy w Kopio. W 1996 roku, na prośbę przyjaciela Tuomasa Holopainena, wstąpiła do zakładanego przez niego zespołu – Nightwish. W tym samym roku wystąpiła również wspólnie z Savonlinna Opera Festival. Prawdziwą międzynarodową sławę przyniosło jej jednak dopiero wydanie wspólnie z zespołem albumu „Oceanborn” w 1998 roku.
Turunen śpiewała również w projekcie scenicznym „Evankeliumi” (znanym też jako „Evangelicum”), stworzonym przez zespół Waltari. Przedstawienie wystawiane było w Fińskiej Operze Narodowej w 1999 roku. W latach 2000-2001 koncertowała z Nightwishem, aby następnie wstąpić na uniwersytet muzyczny w Karlsruhe w Niemczech. Podczas studiów nagrała wokale na płytę „Century Child” macierzystej formacji oraz wzięła udział w projekcie Beto Vázquez Infinity.
W 2002 roku wyjechała na tournee do Ameryki Południowej z serią koncertów „Noche Escandinava (Scandinavian Night)”. Wszystkie koncerty były wyprzedane. Ponadto wspólnie z zespołem Tarja zagrała trasę promującą płytę „Century Child”. Po wyczerpujących koncertach grupa zrobiła sobie przerwę, a Turunen wróciła do Karlsruhe.
Prezydent Finlandii Tarja Halonen zaprosiła artystkę do pałacu Prezydenckiego, aby ta uświetniła swym występem obchody dnia niepodległości w grudniu 2003 roku. Widzowie telewizji Yle przyznały artystce tytuł najlepiej ubranej kobiety.
W 2004 roku Tarja zagrała kolejną trasę koncertową z cyklu „Noche Escandinava” oraz wzięła udział w nagraniu kolejnej płyt Nightwish – „Once” (trasa promująca album odbyła się w latach 2004-2005). Przed świętami Bożego Narodzenia Tarja wydała singiel „Yhden Enkelin Unelma", który w Finlandii pokrył się złotem. Wiosną 2005 roku nagrała wspólnie z Martinem Keisici utwór „Leavin You for Me”.
W październiku została poproszona w otwartym liście wystosowanym przez pozostałych członków grupy Nightwish o odejście z zespołu. Artystka udzieliła odpowiedzi również w otwartym liście opublikowanym zarówno po fińsku jak i angielsku na jej stronie internetowej. W lutym następnego roku mąż Tarji zamieścił na jej stronie internetowej prośbę, by wszelkie pytania odnośnie sytuacji pomiędzy zespołem a wokalistką kierować do niego. Później zamieścił długą odpowiedź na większość pytań, zaprzeczając jakoby odejście Tarji z Nightwish spowodowane było jej chciwością.
W grudniu 2005 roku Tarja dała kilka koncertów świątecznych w Finlandii, Niemczech, Hiszpanii i Rumunii. Rok później wydała płytę z utworami świątecznymi oraz wzięła udział w nagraniu debiutanckiej płyty swojego brata Timo. Wystąpiła również na Savonlinna Opera Festival. 17 września ogłosiła terminy koncertów swojej solowej trasy koncertowej, która miała obejmować największe miasta w całej Europie.
W październiku 2007 roku wytwórnia Worst Decision podjęła działania w celu promocji solowej płyty Tarji. Album „My Winter Storm” ukazał się w listopadzie i już dniu sprzedaży osiągnął w Finlandii status złotej płyty. W sumie płyta pokryła się w rodzinnym kraju wokalistki platyną i dotarła do pierwszego miejsca w notowaniach. Ponadto album zyskał status złotej płyty w Rosji, na Węgrzech i w Czechach. Tarja zaśpiewała również utwór „In The Picture” na płytę „The Light”, wydaną przez Nuclear Blast w 2007 roku (na płycie znalazły się nagrania artystów związanych z wytwórnią).
Pod koniec 2007 roku Tarja została nominowana do nagrody „ECHO” dla najlepszej debiutantki i do nagrody „Emma” dla najlepszej Fińskiej artystki.