幅広いレパートリーと豊かな表現力で国際的に活躍を続けるピアニスト。J.S.バッハからメシアンを含む現代作品まで、その演奏は高い評価を得ている。

幼少期をヨーロッパで過ごし、ドイツの学校で教育を受けた後、パリ国立高等音楽院にてマレイ・ペライア、アンドラーシュ・シフ、タチアナ・ニコラエワといった巨匠に師事。1991年にはミュンヘン国際コンクールにおいて、最年少で最高位に輝き、その才能を世界に知らしめた。

以来、ヨーロッパ、北米、アジアの主要な音楽祭やコンサートホールで演奏活動を展開。ケント・ナガノ指揮ベルリン・フィルハーモニー管弦楽団、小澤征爾指揮ボストン交響楽団、モントリオール交響楽団、フランス放送フィルハーモニー管弦楽団、スイス・ロマンド管弦楽団など、世界一流のオーケストラと多数共演している。また、シャルル・デュトワ指揮NHK交響楽団のアジアツアー、オーギュスタン・デュメイ指揮関西フィルハーモニー管弦楽団のヨーロッパツアーではソリストを務めた。

現代音楽にも積極的に取り組み、特に作曲家・細川俊夫からの信頼は厚く、数多くの作品を手掛けている。ルツェルン音楽祭、ウィグモアホール、東京オペラシティ文化財団の共同委嘱による「練習曲集」をルツェルン音楽祭にて世界初演、東京オペラシティにて日本初演。ピアノ協奏曲「月夜の蓮 —モーツァルトへのオマージュ—」は、ハンブルクにて北ドイツ放送交響楽団と世界初演、日本初演は小澤征爾指揮＆水戸室内管弦楽団により行われ、CD化もされ大きな話題を呼んだ。

ヨルグ・ヴィットマン、ロドルフ・ブルノー＝ブルミエをはじめ、多くの現代作曲家が児玉桃に作品を献呈し、初演を行っている。

CDはオクタヴィア・レコードより「ドビュッシー：impressions」、「ショパン・ピアノ作品集」、「メシアン：幼子イエスに注ぐ20のまなざし」、「メシアン：鳥のカタログ」全集がリリースされ、ヨーロッパでも高い評価を得ている。ECMからは「鐘の谷～ラヴェル、武満、メシアン：ピアノ作品集」がリリースされ、ニューヨーク・タイムズ、サンフランシスコ・クロニクル、ル・モンド・ド・ラ・ムジーク、仏クラシカ・マガジン、テレラマ等で絶賛を博した。2017年にはECM第2弾「点と線・ドビュッシー＆細川俊夫：練習曲集」をリリース。さらに、ペンタトーンより、姉の児玉麻里との連弾によるチャイコフスキー三大バレエ抜粋をリリース。2021年3月にはECM第3弾「細川俊夫：月夜の蓮-モーツァルトへのオマージュ-、モーツァルト：ピアノ協奏曲第23番」がリリースされている。

 後進の指導にも力を注いでおり、現在はドイツのカールスルーエ音楽大学で教授を務める。また、エリザベート王妃国際音楽コンクール、ショパン国際ピアノコンクール、ジュネーヴ国際音楽コンクール、ロン＝ティボー国際コンクール、浜松国際ピアノコンクールなど、数々の世界的コンクールで審査員を務めている。

 2009年中島健蔵音楽賞、芸術選奨文部科学大臣新人賞を受賞。令和4年度には芸術選奨文部科学大臣賞を受賞。

現在はパリに在住。