1963年2月10日，任詠華生於香港。她的父親是壹位土木工程師，母親是壹位家庭主婦。根據任詠華講述，其雙親都沒有引導她走上科學道路。是她對大自然的好奇心與善於分析的性格引導她從事科學。她上小學的時候打破壹支溫度計，溫度計中的水銀在她手上流動和聚並的現象，讓她驚奇。在中學，她的壹位中學教師為她帶來極大的啟發。這位教師縱然懷有身孕，仍然授課至最後壹刻。
任詠華於1985年畢業於香港大學化學系，於1988年獲該校博士學位。博士期間，任詠華師從支誌明院士，在支誌明的課題組，她結識了她後來的丈夫。攻讀博士學位期間，任詠華從事金屬釕氧化化學的研究。
1988年博士畢業後，任詠華在香港城市大學（當時叫做城市理工學院）新成立的應用科學系獲得壹個初級教職。當時的城市理工學院科研設施非常差，任詠華為這所大學的圖書館訂購了第壹批化學圖書，為實驗室訂購了第壹批燒杯和化學藥品。在城市理工學院期間，承擔本科生教學，在教學時間之外，任詠華利用她的博士導師支誌明教授的實驗室設備從事科學研究。在這期間，她投身壹個新的研究方向——金屬配合物發光。
1990年，任詠華轉入母校香港大學任教。1991年夏至1992年夏，任詠華兩次到倫敦帝國學院的諾貝爾化學獎得主傑弗裏·威爾金森的課題組訪問，在這裏她開始轉向有機金屬合成的研究。從倫敦返回香港之後，任詠華開始有機金屬發光體的研究，制備出了長壽命的冷發光有機金屬，激發態壽命在微秒量級，比綠色熒光蛋白和其他熒光材料的激發態壽命還長，促進了有機發光二極管（OLED）的發展。
1995年，任詠華升任高級講師，1997年成為教授，1999年成為講座教授，2000至2005年任系主任。2001年，任詠華開始任黃乾亨黃幹利基金教授（化學與能源），2007獲得福布萊特傑出學人獎。
2001年，任詠華增選為中國科學院院士，年僅38歲，是當時最年輕的院士。巧合的是，她的博士導師支誌明在1995年當選中國科學院院士的時候也是38歲，也是當時中國最年輕的院士。2006年，任詠華當選第三世界科學院院士。2012年，當選為美國科學院外籍院士。
2005年，任詠華以“過渡金屬炔基及硫屬簇配合物的分子設計及其發光性能的研究”獲得中國國家自然科學獎二等獎。2011年獲得歐萊雅-教科文組織女科學家獎，“表彰其在發光材料以及捕捉太陽能的創新技術方面的工作。”