冯天薇1986年出生于哈尔滨，奶奶给她起的小名叫乐乐，就是希望她能在温馨和睦的环境中快乐成长。5岁开始打球，7岁就拿到哈尔滨市第一。1997年，只有11岁的冯天薇被黑龙江体育运动学校破格录取，和比自己大4、5岁的队员一起训练。冯天薇小时候家境不是很好，父母在粮食局工作，除了维持日常开销，还要支付她日益看涨的陪练费，从最初的几块钱到后来的几十元、上百元。
父亲的去世让她悲痛欲绝。一个月后，年仅16岁的冯天薇带着丧父之痛，在全国青少年锦标赛的赛场上夺得冠军。"比赛前都没怎么练球，能打成那样真是神奇。很多人都说是我爸冥冥之中给了我力量。"同年，她入选了国家青年队。进入国家二队后，冯天薇成绩一直不错，正当她自信满满地向一队发起冲击的时候，遭遇了人生的第二次坎坷。第一次一二队升降级比赛，取前10，冯天薇列第11，与一队擦肩而过。"
不久后，冯天薇被诊断出心肌炎。每天的训练变成了痛苦的煎熬，队里给她放了假。经过一段时间的调理，身体恢复正常，但是心里还是憋闷。 2005年的一天，时任女二队主教练吕林找到冯天薇，问她想不想到日本打俱乐部。"我心想如果要是出去了，想参加世界比赛就没戏了，不去吧，按当时的状态在国家队也没有太大意义，顶多在二队多待几年。去！"
在刘国栋魔鬼训练的帮助下，3年内，冯天薇帮助球队先后在2008年奥运会上夺得女团银牌，之后又与队友在东运会上连续第六次捧走团体冠军。2010年莫斯科世乒赛团体赛，新加坡女队战胜中国女乒夺得冠军，有网友说这是“中国二队战胜了中国一队”。冯天薇堪称是新加坡女队夺冠的头号功臣，在对中国女乒的决赛中，她先后战胜了丁宁和刘诗雯，为新加坡队独取2分。 2008年奥运会女团打进决赛，冯天薇与恩师刘国栋庆祝。
从48年来首枚奥运奖牌到新加坡桌球运动史上首座世界冠军奖杯，莫斯科的冠军领奖台上，冯天薇和她的队友、教练一同高唱国歌。她也创造了中国桌球海外军团的最佳战绩。
冯天薇击败刘诗雯，帮助新加坡夺得2010世乒赛女子团体冠军 之后，她感慨道，“来新加坡的这3年，是我人生中最精彩的岁月。我刚开始只想着代表新加坡参加国际赛，之后有机会参加奥运会，并协助女队重温奖牌梦。如今，我与队友为新加2010年世乒赛女团冠军是冯天薇和新加坡队的巅峰 此后2012年伦敦奥运会上，冯天薇率队拿到了女团铜牌，女单比赛中冯天薇战胜日本选手石川佳纯收获一枚奥运铜牌，实现了自己多年的梦想。
2016年10月25日，在冯天薇与新加坡乒协的合同到期1周之前，新加坡乒协宣布将冯天薇移除新加坡国家队！新加坡乒协表示：“新加坡未来需要更多的年轻人。新加坡未来需要更多的年轻人。”很显然，这是因为里约奥运会冯天薇未能为新加坡带来奖牌，新加坡乒协这是卸磨杀驴。 新加坡乒协会长李玉云（左） 恩师刘国栋就为冯天薇鸣不平，认为新加坡乒协是过河拆桥，他劝诫所有中国归化他国球员，不要降低国格人格，更不要忘本。
刘国栋发过一段微博“球员入别的国家籍参赛、其实就是想领个参赛证，实现自己的梦想！----请尊重你自己、和你的祖先！你是流着中国血的千万别说自己不是中国人。别以为你这样讨好别人、以为别人会看重你：其实别人也就是利用你帮他们取得好成绩！记得10几年前桑姆索诺夫在德国打球，别人让他入德国籍可以和波尔并肩作战、携手冲击世界冠军！实现自己的梦想！老桑直接说no！表示自己这辈子就当白俄罗斯人！真牛！”
