NSND Đàm Liên sinh ra trong một gia đình nghệ thuật tại tỉnh Phú Yên, mẹ bà, cố nghệ nhân Trần Thị Bẩy, cũng từng là một nghệ nhân tuồng nổi tiếng trong gánh hát của ông Bầu Leo.
Ngay từ nhỏ cô bé Đàm Liên đã đam mê nghệ thuật, nhưng bà đến với tuồng là một sự tình cờ. Năm 1958, bà cùng thi vào ba chuyên ngành là múa, điện ảnh, và tuồng để thử sức, kết quả thật không ngờ Đàm Liên đã trúng tuyển cả ba chuyên ngành với số điểm khá cao. Nhà hát Tuồng đã giữ được bà bởi có giấy gọi trước.
Năm 1960, bà học được vai truyền thống như Trưng Trắc và sau đó lại được vinh dự diễn vai này cho Chủ tịch Hồ Chí Minh xem. Kể từ đó, bà có biệt hiệu "cô Trưng Trắc của Bác Hồ". Nhờ vai diễn thành công này Đàm Liên may mắn được gặp Bác Hồ và diễn cho Người xem. Nhớ lại những ngày đó bà không khỏi xúc động: ''Bác khen lắm, đến nỗi sau này gặp tôi chú Vũ Kỳ thường gọi đùa cô Trưng Trắc của Bác Hồ''.
Năm 1970, bà chuyển về công tác tại Nhà hát Tuồng Việt Nam. Từ đó, bà trở thành một nghệ sĩ tuồng nổi tiếng với nhiều vai diễn xuất sắc để đời. Bà từng biểu diễn ở nhiều nước như: Nga, Ba Lan, Ý, Đức, Pháp, Hà Lan, Tây Ban Nha, Ấn Độ… Bà vẫn được lớp hậu bối gọi là “bà chúa sân khấu tuồng”, “vua tuồng” hay “nữ hoàng sân khấu tuồng”.
Bên cạnh biểu diễn, NSND Đàm Liên còn tham gia công tác Hội Nghệ sĩ sân khấu Việt Nam, tham gia nghiên cứu, bảo tồn và đóng góp trong việc đào tạo nhiều lớp nghệ sĩ tuồng kế cận. Bà được phong tặng danh hiệu Nghệ sĩ nhân dân vào năm 1993.
Những vai diễn để đời của NSND Đàm Liên, ghi dấu ấn sâu đậm trong lòng khán giả, có giá trị như “kim chỉ nam” của nghệ thuật tuồng phải kể đến như: Trưng Trắc trong vở "Trưng Nữ Vương", Phương Cơ trong vở "Ngọn lửa Hồng Sơn", Công chúa Quỳnh Nga trong vở "Thạch Sanh", Hồ Nguyệt Cô trong "Hồ Nguyệt Cô hóa cáo"...
Đặc biệt, vai diễn kinh điển "Ông già cõng vợ đi xem hội", bà thể hiện cả vai ông già 70 tuổi và cô vợ 17 tuổi được công chúng yêu mến, giới chuyên môn đánh giá cao. Với vai diễn này, bà đã đạt được kỷ lục trong nghệ thuật tuồng Việt Nam với hơn 2.000 đêm diễn.
Bà cũng được đưa vào chương trình "Chuyện lạ Việt Nam" với vai diễn này – đây cũng là nguyên mẫu để xây dựng vai hề trong bộ phim về nổi tiếng của điện ảnh Việt Nam "Đêm hội Long Trì" và cũng xuất hiện trong bộ phim "Mê Thảo thời vang bóng".
Bà đã thực hiện một công trình nghiên cứu về tiếng cười trong nghệ thuật tuồng và nghiên cứu ra 16 điệu cười riêng của mình và làm một băng hình giới thiệu những tiếng cười.
NSND Tiến Thọ kể lại: "Nghệ sĩ Đàm Liên tài năng, tâm huyết và luôn suy nghĩ cho sự tồn tại, phát triển của nghệ thuật tuồng". Nhiều năm chống chọi bệnh tật trước khi qua đời, "Bà chúa sân khấu tuồng" vẫn trăn trở về sự mai một của nghệ thuật cổ truyền. Trong suốt quãng thời gian ấy, bà thường ghé Nhà hát Tuồng Việt Nam để chỉ bảo, thị phạm động tác, cách múa, truyền tinh thần tuồng cho lớp nghệ sĩ trẻ. Nhiều học trò của bà đều thành danh như nghệ sĩ Hương Thơm, Minh Gái, Xuân Quý, Kiều Oanh...
Bà từng trải lòng: “Tôi mong muốn thế hệ kế cận có tri thức sâu sắc về nghề mình đang theo đuổi, truyền đạt kinh nghiệm cho các em. Cốt lõi là để các em nắm chắc, hiểu biết đầy đủ tinh thần tuồng cổ, diễn phải ra chất của tuồng. Một đất nước văn minh phải có một nền văn hóa mang bản sắc dân tộc. Câu nói đó vẫn luôn gợi trong trí óc tôi phải giữ gìn và bảo vệ nghệ thuật nước nhà”.
Còn trong cuốn "Phía sau ánh hào quang”, nhà thơ Trần Đăng Khoa nói về NSND Đàm Liên: "Nói đến nghệ thuật tuồng, không thể không nhắc đến Đàm Liên. Hình như không phải chị đến với tuồng mà chính loại hình nghệ thuật này đã tự tìm đến với chị, rồi qua chị mà bừng sáng hết những vẻ đẹp quyến rũ mà nó vốn từng có. Mặc dù trước Đàm Liên, chúng ta đã có những tên tuổi lớn với những đóng góp đặc sắc cho sự phát triển của loại hình nghệ thuật dân tộc này. Nhưng với Đàm Liên vẫn có một vị trí rất đặc biệt. Có lẽ vì thế mà bạn bè quốc tế, báo chí trong nước gọi chị là "Nữ hoàng của nghệ thuật tuồng”, "Bà chúa của xứ sở tuồng”.