Тань Юаньюань родилась в 1977 году в Шанхае. С раннего детства девочка мечтала о балете, однако отец настаивал на том, чтобы Юаньюань выбрала профессию врача. Разрешить спор удалось просто - решили сыграть в орлянку. Выиграла Юаньюань, ее решение поддержала мама, а отец уступил, позволив девушке заниматься хореографией.
Успех пришел на заре карьеры: уже в 1992 году 15-летняя Юаньюань завоевала Гран-при на международном балетном фестивале во Франции. Тогда ее выступление особенно запомнилось жюри, в числе которого была и знаменитая русская балерина Галина Сергеевна Уланова, поставившая Юаньюань наивысший балл.
В 1995 году Тань Юаньюань вместе с Шанхайской балетной труппой отправилась на гастроли в США. Там ее пригласили танцевать с труппой балета Сан-Франциско. Так, Юаньюань стала самой юной солисткой труппы американского балета. В течение двух лет девушка многократно выступала как на сценах американских театров, так и на театральных подмостках других стран. В числе амплуа - главные партии в таких классических балетных постановках, как "Жизель", "Лебединое озеро", "Спящая красавица", "Щелкунчик", "Дон Кихот" и др.
Тань Юаньюань удалось показать миру азиатскую балетную школу. В 2004 году американский еженедельник "Таймс" назвал Юаньюань "лицом Азии", поместив ее фото на обложке издания. В статье "Нью-Йорк таймс" про нее говорили: "Эта китайская балерина идеально сочетает изящество и изысканность с дерзкой пластикой и свободным стилем". Специализированное японское издание "Хореография" признало ее "лучшей Жизелью".
На пике своей карьеры Тань Юаньюань ежегодно принимала участие в более 100 постановках. Кроме классических произведений, она охотно бралась и за современные постановки таких прославленных мастеров, как Джордж Баланчин, Морис Бежар и др.
Сейчас 38-летняя Тань Юаньюань, по ее словам, переживает "золотой период" своей творческой деятельности, ведь, по ее мнению, хореография прежде всего апеллирует к чувствам. Говоря о будущем, Тань Юаньюань уверенно заявила, что не расстанется с балетом до конца жизни.