冯思羽的父亲是著名导演冯小刚，母亲张娣则是北京某医院的一名护士。冯思羽出生后，由于是先天性腭裂，其姑父便给她起名“冯思语”，盼望她有朝一日，能像正常的孩子那样说话。在她一岁半时，父亲带着她去口腔医院做了手术。手术后，父亲便给其改名为“冯思羽”。意思是，盼望她茁壮成长羽翼丰满。
2008年，冯思羽所就读的北京市北大附中举行高三学生成人典礼，
冯小刚在典礼当天早早的起了床，洗漱完毕后，还换了一套崭新的西装才去的现场。次年，冯思羽进入了
北京电影学院影视管理专业学习。2010年，冯小刚在拍摄《
非诚勿扰2》时，去到北京电影学院和同学们交流，随后，还去女生宿舍看望了冯思羽。大学毕业后，冯思羽去了
纽约大学继续深造，学习电影制作。
从纽约大学学成归来后，冯思羽曾于2016年在其父冯小刚执导的电影《
我不是潘金莲》中担任剪辑工作。在接受采访的时，她还表示自己想当导演，但是不会当父亲的学徒。
2010年12月29日，冯小刚作为当时正热映的电影《
非诚勿扰2》的导演在
北京电影学院和同学的交流会上称，《非3》会等老的时候再拍，自己已经过了“赢房子赢地”的时代，今后拍戏可能会更多地表现自己的想法。并称，《非2》中植入的广告非常正常，植入广告有自己的底线。
交流会结束后冯小刚去女生宿舍看望大女儿冯思羽。当时冯思羽就读于北京电影学院制片管理系，
冯小刚对为什么不让女儿学导演系的回答是：这是女儿的选择。冯思羽说：与父亲平时都靠电话联系，这次父亲到北京电影学院讲座，难得相聚。在他们父女告别的时候，冯小刚亲吻女儿冯思羽的额头，随后上车离开，冯思羽站在外面挥手告别，十分温馨。
2013年11月，冯思羽和
徐帆陪同冯小刚参加好莱坞著名的
TCL中国剧院为冯小刚举办的导演手印礼，期间冯思羽因为害羞婉拒了媒体的采访。随后
冯小刚在好莱坞星光大道留印，成为第一位在此留印的中国内地电影人。冯小刚在在手印礼发言结束后，特意感谢了妻子徐帆，以及自己的两位女儿，称“她们让我觉得拍电影更有意义。”徐帆对“被点名表扬”感觉“很激动，很感谢。”在仪式结束后的合影环节，冯小刚罕见的和妻子徐帆、大女儿冯思羽一起在手印前留下全家福。
2014年08月，博主
长春国贸曝光了当时24岁的冯思羽和冯小刚的合照。冯思羽身为大导演的女儿，却一直很低调，照片中长相清秀只化着淡妆，穿着十分朴素。当网友看到他们的合照时，纷纷评论道“清秀，挺漂亮的”，也有人调侃“比老爸长得好看”。