1937年7月2日，生于上海，原籍江苏无锡。父亲顾高地（1908—1990），原国民党军委会国际问题研究所京沪区少将主任，曾任19路军军长蔡廷锴的秘书，曾经帮助过潘汉年领导的中共上海地下党组织。母亲秦慎仪。

3岁开始学钢琴。

5岁进中西女中附小钢琴科学习。 9岁时受到中西小学钢琴科主任印贞蔼辅导。 1949年就读中西女中（后为上海市第三女子中学），并师从上海音乐学院杨嘉仁教授学习钢琴。

1953年5月，得到著名钢琴家李嘉禄教授指导，并从马荣顺、沈知白教授学习音乐理论和音乐史。 1954年入上海交响乐团任钢琴独奏演员。

1955年9月，父亲顾高地受“潘汉年案”株连被逮捕，1958年被判无期徒刑。

1956年入天津中央音乐学院。

1957年在莫斯科参加第六届世界青年联欢节钢琴比赛，获金质奖章。

1958年，父亲顾高地被判无期徒刑。

1958年，参加日内瓦第十四届国际音乐比赛，获女子钢琴赛最高奖。

1960年3月，参加在华沙举行的第六届肖邦钢琴比赛。同年从中央音乐学院毕业。

文革开始后，顾圣婴一家遭到残酷迫害。

1967年1月31日，在上海交响乐团批斗会上惨遭羞辱，当晚，春节前10天，与母亲秦慎仪、弟弟顾握奇一起开煤气自杀，年仅30岁。