شادمهر در یک خانواده شش نفره در تهران متولد شد. سه برادر به نام‌های حمید، محمد تقی و محمد علی و یک خواهر به اسم پروین داشت که از این سه برادر، یکی از آن‌ها حین خدمت سربازی و یکی از آن‌ها در زلهٔ رودبار فوت شدند. محمد تقی نیز در سال ۹۲ درگذشت. پدرش نیز در دوران نوجوانی شادمهر درگذشت. نام پدر وی علیقلی و مادر وی که هم‌اکنون مقیم ایران است عاصفه است [نیازمند منبع]. شادمهر از کودکی با دیدن سازهای موسیقی به این رشته هنری علاقمند شد.
در سال ۱۳۷۶ از هنرستان موسیقی به اتفاق یک گروه به واحد موسیقی صداوسیما رفت. فؤاد حجازی هم جزو آن گروه بود. در همان‌جا بود که با خشایار اعتمادی و علیرضا عصار آشنا شد. اولین آلبوم بدون کلام او به نام «بهار من» که تنظیمی جدید از قطعات قدیمی بود مورد استقبال قرار گرفت و هم‌زمان همکاری خود را با صداوسیما آغاز کرد.
تب شادمهر به مرور بالا گرفت و انتشار آلبوم «دهاتی» آغازگر موجی بود که همه موسیقی پاپ بعد از انقلاب را تحت تأثیر قرار داد. این آلبوم همچنان رکورد فروش آلبوم موسیقی را با بیش از دو و نیم میلیون نسخه فروش در اختیار دارد.
او بعد از انتشار چند آلبوم موفق و انتشار قطعاتی چون «گل یاس» (که به فاطمه زهرا تقدیم شده بود)، توانست نگاه تندروهای مذهبی را هم به سمت آثارش جلب کند. آخرین فعالیت رسمی شادمهر در ایران حضور در فیلم سینمایی «پر پرواز» بود. نقش خواننده‌ای که مجوز انتشار آثارش صادر نمی‌شود و قصد مهاجرت به خارج از کشور را دارد.
سرانجام شادمهر در سال ۱۳۸۰ قبل از اکران فیلم شب ایران را ترک کرد و فعالیت‌هایش را در کانادا و سپس آمریکا ادامه داد.