伊藤蘭
デビューまで
幼少期は活発だが恥ずかしがりやで口数が少なく人前に立つ性格ではなかったが、中学入学後自分で変わりたいと演劇部に入部。さらに、当時ファンだったフォーリーブスのバックで踊るスクールメイツの姿に憧れて自ら応募する。
1969年に渡辺プロダクションが経営する東京音楽学院に入学。入学後、スクールメイツのメンバーに選抜される。同期生には田中好子・太田裕美らがいた。
1973年3月、日本大学第二高等学校卒業後、1973年4月、日本大学芸術学部演劇学科に進学（その後卒業）。
キャンディーズ時代
1972年にNHKの歌番組『歌謡グランドショー』のマスコットガールのオーディションに田中好子・藤村美樹とともに合格。この3人組はキャンディーズと命名され、マスコットガール兼アシスタント（椅子･マイク運び、代理音合わせなど）として活動。なお、キャンディーズの名前の由来は、NHKの当時のプロデューサーの「食べてしまいたいくらいかわいい」という想いから。
1973年9月1日には、田中好子（ニックネームはスーちゃん）、藤村美樹（ニックネームはミキちゃん）と共にキャンディーズとして「あなたに夢中」で歌手デビュー（ニックネームはランちゃん）。当初はスーがリードボーカルを担当していたが、伊藤蘭をイメージして作られた5曲目のシングル「年下の男の子」以降から殆ど、ランがセンター位置のリードボーカルを担当した（但し「わな」のみセンターがミキ、スーは右位置に移動した）。これは当時のマネージャー諸岡義明の提案によるものである。コーラスパートはソプラノ。また歌手活動のほかに『新春かくし芸大会』『8時だョ!全員集合』『みごろ!たべごろ!笑いごろ!』などのテレビ番組で見せたコミカルな一面も人気を呼んだ。
1977年以降、一部自分だけがソロで歌う歌の作詞、そのうちの大部分の作曲をした。主な作品に、「つばさ」「アンティックドール」「黄色いカヌー」「へそまがり」「恋がひとつ」「今日から私は」「鏡の中で」「MOONLIGHT」「ろうそくの灯に」「ささやき」「悲しみのヒロイン」などがある。このうち「つばさ」は翌年のキャンディーズ解散コンサートの最後に歌われた曲であり、シングルカットもされた。（本人はシングル化されることには反対だった模様）
1977年7月17日、日比谷野外音楽堂でのコンサート中、突然キャンディーズの解散を宣言。その最中、伊藤が泣き叫びながら発言した「普通の女の子に戻りたい!」は、当時流行語ともなった。翌1978年4月4日のキャンディーズ解散コンサートと同時に芸能界を一時引退する。
キャンディーズ解散後
1979年5月18日午後11時半頃に杉並区天沼の八幡通りを歩行中に後ろから来た乗用車にはねられ全治10日の怪我。車はそのまま逃走した。
休業期間中は旅行や映画鑑賞、運転免許の取得などそれまでできなかったことをして過ごし、様々な映画や舞台を見るうちに燃焼しきれなかった女優への思いが次第に膨らんで、新たな世界に挑戦する感覚で復帰を決意する。1980年（昭和55年）映画『ヒポクラテスたち』（大森一樹監督・作）に主演して本格的に女優復帰し、第2回ヨコハマ映画祭で助演女優賞を受賞。倉本聰、山田太一、市川森一らの脚本作品に次々に出演する。
1981年（昭和56年）には夢の遊眠社の舞台『少年狩り』（野田秀樹作・演出・主演）に出演。同年度の第19回ゴールデン・アロー賞新人賞（演劇）を受賞する。以降、同劇団の舞台に主演。座友的立場での客演を続ける。
また、近年は『人生の楽園』（テレビ朝日）などでナレーション業もこなしている。
2008年9月24日に『笑っていいとも!』のテレフォンショッキングに岸惠子からの紹介で出演したが、その日が6500回を超える同コーナーへの初出演だった。
キャンディーズの解散後もメンバーだった藤村と田中とは定期的に会っており、3人の交流は田中が亡くなるまでずっと変わることなく続いていた。2011年4月21日に田中が乳がんで死去。伊藤は藤村と共に病室で7時間過ごして田中の最期を看取ったことを、田中の通夜のインタビュー（囲み取材）で明らかにした。25日に行われた田中の葬儀では藤村とともに弔辞を読んだ。
2019年5月29日にソニー・ミュージックダイレクトよりオリジナル・アルバム『My Bouquet』（マイ・ブーケ）をリリースし、1978年のキャンディーズ解散以来41年ぶりにソロ歌手としてデビュー。翌6月に『伊藤 蘭 ファースト・ソロ・コンサート2019』をTOKYO DOME CITY HALLとNHK大阪ホールにて開催。
私生活
『あんちゃん』『事件記者チャボ!』で共演した俳優の水谷豊と、6年半の交際期間を経て1989年1月に結婚。1988年11月にプロポーズを受け、ハワイにて挙式、1989年1月24日に同地のホテルで記者会見を開いた。翌1990年、長女の趣里（しゅり、2011年に女優デビュー）を出産。
夫の水谷とは1999年にカネボウルシオルのCMに出演、また2013年公開の映画『少年H』で『事件記者チャボ!』以来28年ぶりに共演し夫婦役を演じている。
人物
名前は蘭の花が好きだった祖父が命名した。父方の曾祖父は、第15代広島市長・伊藤貞次（1878年 - 1943年、新潟県岩船郡出身）。