NSƯT Thanh Loan sinh năm 1951, bà được biết đến rộng rãi trên màn ảnh nhỏ Việt từ thập niên 1980.
Năm 15 tuổi, Thanh Loan thi tuyển diễn viên của Trường Quân đội. Năm 1967, bà nhập ngũ vào Trường Nghệ thuật Quân đội đúng thời điểm bắt đầu chiến tranh ở miền Bắc.
Sau khi tốt nghiệp, bà trở thành diễn viên ở đoàn kịch nói Tổng cục Chính trị.
Năm 1973, bà bắt đầu sự nghiệp nghệ thuật trong bộ phim "Người về đồng cói" của đạo diễn Bạch Diệp, kịch bản do nhà văn Lê Hựu Viết.
Năm 1984 trong một chuyến công tác vào TPHCM, bà gặp họa sĩ thiết kế mỹ thuật Trịnh Thái của phim "Biệt động Sài Gòn". Họa sĩ cho biết, đoàn làm phim đã quay được một năm nhưng chưa tìm được diễn viên đóng vai ni cô Huyền Trang.
NSƯT Thanh Loan đã chủ động xin kịch bản và cuộc gặp định mệnh với đạo diễn Long Vân giúp bà có được vai diễn ni cô Huyền Trang kinh điển.
Bà từng chia sẻ, phim 4 tập nhưng phải quay trong 4 năm, đó là chặng đường gian nan, công phu và tỉ mỉ.
Để hoàn thành vai diễn, bà phải hi sinh mái tóc dài vì ngày xưa không có mũ cao su để nịt đầu.
Ngoài ra, NSƯT Thanh Loan phải vào chùa Dược Sư một tuần ăn cơm chay và tập cách tụng kinh, gõ mõ, đánh chuông, cách đi khất thực để giống người tu chính hiệu.
NSƯT Thanh Loan chỉ ra yếu tố quan trọng nhất là dáng đi khất thực của người tu hành rất khoan thai, mắt nhìn xuống.
Bà còn tập chèo ghe, ngâm mình trong sông nước Nam Bộ.
Trong phim, khán giả ấn tượng cảnh nữ chiến sĩ biệt động Sài Gòn - ni cô Huyền Trang bị tra tấn bằng điện. Khả năng diễn xuất của bà chạm tới trái tim khán giả.
NSƯT Thanh Loan cảm thấy may mắn khi vào bộ đội từ lúc 15 tuổi. Cuộc sống của bà là một người lính được tôi luyện trưởng thành trong môi trường quân ngũ, là sĩ quan có sự tích lũy đầy đủ và thấm vào máu tình yêu đất nước. Chính vì thế, bà hiểu được sự gian khổ của người lính trong thời kỳ chiến tranh.
Với những trải nghiệm của bản thân đã giúp NSƯT Thanh Loan hoàn thành vai diễn ni cô Huyền Trang một cách trọn vẹn nhất.
Vai diễn Ni cô Huyền Trang của NSƯT Thanh Loan trong "Biệt động Sài Gòn" trở thành một trong những nhân vật kinh điển của màn ảnh Việt.
Ni cô Huyền Trang là vai cuối cùng trong cuộc đời hoạt động nghệ thuật của NSƯT Thanh Loan. Sau đó, bà chuyển sang vai trò phát thanh viên, đạo diễn, Phó Giám đốc Hãng phim Công an. Với vai trò là người quản lý, bà không có nhiều thời gian để đóng phim.
Bà chia sẻ lý do không nhận phim bởi trong thâm tâm bà chưa có kịch bản nào hay và chưa có nhân vật nào đủ vượt qua cái bóng của ni cô Huyền Trang.
NSƯT Thanh Loan muốn nhân vật ni cô Huyền Trang sống mãi trong lòng khán giả.
Trước khi có được thành công với vai diễn ni cô Huyền Trang, NSƯT Thanh Loan từng ghi dấu ấn qua nhiều bộ phim như: Bài ca ra trận, Người chưa biết nói, Tuổi thơ, Bản đề án bị bỏ quên, Phương án ba bông hồng, Trời xanh qua kẽ lá, Bí mật thành phố cấm...
NSƯT Thanh Loan cùng với NSƯT Chí Trung, NSƯT Tiến Quang... không có tên trong danh sách 119 nghệ sĩ được phong tặng danh hiệu NSND lần thứ 10.
