顾永菲，江苏南通人，1946年6月10日出生。她自幼受父亲著名剧作家顾尔镡的影响，喜爱歌舞。初中毕业后，考入江苏省戏剧学校话剧班，后于1962年考入上海戏剧学院表演系。在“文化大革命”期间，全家受到冲击，她被分配到北京一家化工厂当了一名工人。1974年，她加入中国人民解放军新疆军区话剧团，实现了当演员的愿望。1977年，著名导演赵焕章发掘了她，并邀请她在故事片《风浪》中扮演角色，从此顾永菲开始在银幕上频频出现。她在《峥嵘岁月》和《瞬间》等影片中都有出色表现。
1981年，顾永菲参演长春电影制片厂拍摄的影片《但愿人长久》，饰演女主角乔梦。1984年，她有幸参加由孙道临执导的电影《雷雨》，在片中饰演女主角繁漪。她通过长期的生活感受和全身心投入，准确把握了人物的心理特征，以深沉内在的表演塑造了繁漪这个复杂角色。1985年，她调入上海电影制片厂演员剧团，并在影片《莺燕桃李》中饰演柳莺。
1986年，顾永菲息影并移居美国。1999年，她返回国内，在历史巨片《荆轲刺秦王》中饰演秦王之母，展现了角色外表华贵、内心凄苦的复杂性格。2003年，她参与了电视剧《花非花》的拍摄。2005年，她在明星版话剧《雷雨》中出演了鲁妈的角色。
顾永菲有两次失败的婚姻，生有一个女儿。