Nguyễn Thị Loan sinh ra trong một gia đình ở xã Hồng Châu, huyện Tiền Hải, Thái Bình.
Năm học lớp 8, cô khăn gói lên Hà Nội gia nhập vào đội bóng chuyền trẻ thủ đô với vị trí chủ công.
Loan được tham dự 4 giải thi đấu cấp thành phố cũng như quốc gia và từng giành huy chương đồng ở giải bóng chuyền thủ đô.Thi đậu vào khoa Kinh tế của trường Đại học Thương Mại, Loan chia tay nghiệp cầu thủ. Ít ai nghĩ cô gái mộc mạc, thậm chí là "quê mùa" này sẽ trở thành Hoa hậu.
Năm 2010, cô tham dự Hoa hậu Việt Nam, đoạt danh hiệu Hoa hậu biển.
Năm 2013, người đẹp tiếp tục dự thi Hoa hậu các dân tộc Việt Nam, đoạt Á hậu 2.
Ngoài công việc showbiz, cô còn mở quán ốc Bông hậu khá nổi tiếng ở Hà Nội. Ảnh: Tân Đà Lạt