তার বাবা রাম মুখোপাধ্যায় হিমালয়া স্টুডিওর প্রতিষ্ঠাতা। মা কৃষ্ণা ছিলেন প্লেব্যাক  সিঙ্গার। ভাই রাজা মুখোপাধ্যায় প্রযোজক ও পরিচালক। তার মাসী দেবশ্রী রায় টলিউডের বিখ্যাত অভিনেত্রী। কাজল, তানিশা, শ্রাবণী ও পরিচালক অয়ন মুখোপাধ্যায় রানীর সম্পর্কে ভাই-বোন।

১৪ বছর বয়সে বাংলা চলচ্চিত্র 'বিয়ের ফুল' (১৯৯২)-এর মাধ্যমে চলচ্চিত্রে অভিষেক ঘটে তার। ১৯৯৬ সালে 'রাজা কী আয়েগি বারাত' ছবির মাধ্য বলিউডে অভিষেক হয় রানীর। এরপর পড়াশোনার জন্য অভিনয় থেকে রানী বিরতি নেন। ১৯৯৮ সালে করণ জোহর পরিচালিত প্রথম ছবি 'কুচ কুচ হোতা হ্যায়'-এর মাধ্যমে আবারো অভিনয়ে ফেরেন। এই ছবির জন্য সেরা পার্শ্ব অভিনেতার ক্যাটাগরিতে ফিল্মফেয়ার জিতে নেন রানী। মোট সাতটি ফিল্মফেয়ার অ্যাওয়ার্ডসহ এ পর্যন্ত অসংখ্য পুরস্কার ও নমিনেশন পেয়েছেন 'কুচ কুচ হোতা হ্যায়'খ্যাত এই তারকা। রানীর জনপ্রিয় কয়েকটি ছবি হচ্ছে- 'হার দিল জো পেয়ার কারেগা, 'সাথিয়া', 'চালতে চালতে', 'যুবা', 'হাম তুম', 'ভীর জারা', 'বস্ন্যাক', 'বান্টি অর বাবলি', 'সাওয়ারিয়া', 'তালাশ', 'নো ওয়ান কিল্ড জেসিকা', 'লাগা চুনারি মে দাগ' ও 'কাভি আলবিদা না কেহ না'। তার সর্বশেষ মুক্তিপ্রাপ্ত ছবি '

জন্মদিনে রানি খুব সুন্দর একটি খোলা চিঠি লিখেছেন ভক্তদের উদ্দেশে৷ বলেছেন, ‘আমাদের ইন্ডাস্ট্রিতে নারী-পুরুষের বিভেদটা খুব স্পষ্ট৷ ধরে নেওয়া হয় যে অভিনেত্রীরা যতবার বাড়ির বাইরে বেরোবেন, ততবারই তাঁদের স্বপ্নসুন্দরীর মতো দেখতে লাগবে, তাঁর গলার স্বর, অভিনয়, নৃত্যশৈলী সব কিছু নিয়ে চুলচেরা বিচার চলবে, তার পরেও নায়িকাদের প্রাপ্য গুরুত্ব দেওয়া হবে না৷ বলা হবে, বিবাহিতা অভিনেত্রীদের বাজারদর পড়ে যায়, মা হওয়ার পর আবেদনের আর কিছুই বাকি থাকে না… নারীকেন্দ্রিক (যদিও এই শব্দটাতেই আমার ঘোর আপত্তি আছে) ছবি মানেই বিপুল ঝুঁকির ব্যাপার... রোজ আমায় এবং আমার অন্য অনেক প্রতিভাবান সহকর্মীকে এই ধরনের চিন্তাভাবনার মুখোমুখি দাঁড়িয়ে সেগুলির সঙ্গে লড়াই চালাতে হয়৷ নিজের মতো করে এই স্টিরিয়োটাইপগুলো ভাঙতে চাই বলেই আমি বিয়ে এবং সন্তান জন্মের পর ফের ফিরে এসেছি ইন্ডাস্ট্রিতে৷’’