1983年王小云考入山东大学数学系，先后获得学士、硕士和博士学位。1993年博士毕业后留校任教，先后担任山东大学数学系讲师、副教授、教授。2005年受聘为清华大学高等研究中心杨振宁讲座教授。2014年获得中国密码学会密码创新奖特等奖。2016年获得网络安全优秀人才奖。2017年当选中国科学院院士。2018年参加中央电视台综合频道《开讲啦》“守护幸福”系列节目。2019年获得未来科学大奖“数学与计算机科学奖”。2020年01月，当选2019中国科学年度新闻人物。2020年1月1日，被评为“2019十大女性人物”。