Nguyễn Duy Mạnh sinh ngày 22/5/1975 tại Hải Phòng, trong một gia đình có truyền thống nghệ thuật. Cả ba người anh trai của anh đều là nghệ sĩ saxophone, điều này đã sớm hình thành trong anh tình yêu với âm nhạc.
Duy Mạnh theo học khoa Piano tại Nhạc viện TP.HCM và có thời gian học tập dưới sự hướng dẫn của nhạc sĩ Nguyễn Ánh 9 và Nguyễn Quang. Từ năm 1998, anh bắt đầu biểu diễn tại các phòng trà, quán bar với vai trò đệm đàn và hát lót. Những trải nghiệm đó đã giúp anh tích lũy kinh nghiệm sân khấu, định hình phong cách biểu diễn riêng biệt.
Năm 2005, album Tình em là đại dương chính thức đưa tên tuổi Duy Mạnh đến gần hơn với khán giả đại chúng. Những ca khúc như Ta đâu có say, Hãy về đây bên anh và Kiếp đỏ đen nhanh chóng trở thành hiện tượng âm nhạc, được yêu thích trên diện rộng.
Duy Mạnh lập gia đình khá sớm với chị Ngô Thu Huyền (còn gọi là Huyền Cầm), người bạn gái từ thời phổ thông. Cặp đôi hiện có hai con: con gái lớn Nguyễn Thu Cầm – theo đuổi nghệ thuật với nghệ danh “Cầm” – và con trai Nguyễn Mạnh Cầm, sinh năm 2012. Gia đình nhỏ hiện sinh sống tại TP.HCM.
Ngày 21/5/2025, ca sĩ Duy Mạnh thẳng thắn thừa nhận sai sót khi tham gia quảng cáo thực phẩm chức năng Xtramen cách đây ba năm. Anh cho biết đã làm theo kịch bản được cung cấp và khi phát hiện nội dung không đúng quy định, bản thân đã cảnh giác hơn với các hợp đồng quảng cáo sau này.
“Tôi sai thì tôi phải chịu. Tôi mong cơ quan chức năng mời lên làm việc và sẵn sàng nộp phạt. Đó là bài học đắt giá và là lời cảnh tỉnh cho nhiều nghệ sĩ khác,” nam ca sĩ chia sẻ với VietNamNet.
Duy Mạnh cũng kể lại rằng sau vụ việc Xtramen, anh đã từ chối nhiều lời mời quảng cáo sản phẩm chăm sóc sức khỏe hoặc chỉ nhận lời khi có thể kiểm soát nội dung, như trường hợp quảng bá dịch vụ làm đẹp. Tuy nhiên, anh vẫn gặp trường hợp nội dung quảng cáo bị chỉnh sửa và phát tán sai sự thật bởi đối tác.
Qua những trải nghiệm cá nhân, Duy Mạnh gửi lời nhắn nhủ đến giới nghệ sĩ: “Dù đối tác có đầy đủ giấy phép, cũng cần đọc kỹ nội dung và luôn giữ quyền kiểm soát lời nói của chính mình. Nghệ sĩ là người ảnh hưởng đến cộng đồng, nên càng phải cẩn trọng.”
