早年经历
1995年，进入浙江艺术学校学习。
1998年，进入浙江小百花越剧团唱花旦。
1999年，考入上海戏剧学院表演系本科班。
演艺经历
2001年，童蕾凭借剧情片《风雨十二年》出道。
2003年，童蕾拍摄了电视剧《台湾海峡》，这是她拍摄的首部电视剧；随后，童蕾从上海戏剧学院毕业后进入上海话剧艺术中心成为一名在职演员；同年，童蕾出演了青春剧《走过花季》，其在剧中饰演中学教师“陈非儿”，由此受到关注。
2004年4月，出演电视剧《隋唐英雄传》，童蕾在剧中饰演李蓉蓉；在古装爱情剧《凤求凰》播出，童蕾扮演卫子夫。
2005年，出演了年代战争剧《亮剑》，童蕾饰演了护士“田雨”。该剧最高收视率达13.7%，平均收视率10.7%，夺得2005年中央电视台收视冠军。
2006年2月24日，与周一围、王珞等合作主演的情感悬疑剧《阳光像花一样绽放》首播，童蕾出演季文竹；6月20日，出演战争军旅剧《红色记忆》播出，她在剧中扮演廖学书。
2007年4月5日，与于荣光、王力可、成泰燊等领衔主演《狼毒花》首播；7月3日，出演的抗战剧《青春之歌》播出，童蕾扮演林道静，并凭借该角色获得了第7届中国金鹰电视艺术节观众喜爱女演员奖；8月15日，童蕾与谢君豪、魏骏杰、滕丽名共同主演的抗战剧《记忆之城》首播，她在剧中饰演周敏柔。
2008年4月11日，与郭晓冬、朱泳腾、杨雪等领衔主演的都市情感剧《谁懂我的心》首播，童蕾扮演卫娜；7月16日，出演的纪实系列剧《震撼世界的七日》播出，饰演蒋梅梅；8月3日，与尤勇、赵子惠领衔主演的农村励志剧《大地》首播。
2009年3月5日，出演的《绝地逢生》首播，她在剧中饰演韦号丽；3月13日，童蕾与林保怡、廖凡、张少华等领衔主演的谍战剧《愤怒的天使》播出，扮演陈慧琳；11月12日，童蕾出演的谍战题材话剧《风声》首演。
2010年6月23日，与郭晓冬、任泉合作主演的军旅剧《那些迷人的往事》首播，童蕾再次穿上军装，饰演于抗美；11月19日，与霍建华、张培、郑恺等领衔主演的励志剧《一一向前冲》播出，童蕾饰演周一一；11月21日，出演的空军谍战题材剧《天阵》播出，童蕾颠覆自己以往的角色，出演一位双面间谍。
2011年3月3日，童蕾与佟大为、黄圣依、张默等联袂主演的近代传奇剧《下南洋》播出，饰演性格泼辣、爱憎分明的“邝秋菊”；9月11日，出演的谍战剧《断刺》首播，童蕾饰演李赫男，并凭借该角色获得了第29届中国电视剧飞天奖优秀女演员提名。
2013年，与黄海波、田小洁、任正彬等领衔主演了战争剧《乱世三义》，童蕾在剧中出演坚忍的悲情女人“叶玉珊”。
2014年2月12日，与罗晋、聂鑫等领衔主演的职场励志剧《错放你的手》首播，童蕾在剧中扮演艾珊；4月，与周小倩搭档主演的时尚爱情话剧《香水》展开全国巡演，童蕾扮演伊雯；10月13日，与张国立、刘若英、王耀庆共同主演的家庭情感剧《半路父子》播出，童蕾饰演美丽又严厉的时尚女教师“冯佳慧”。11月28日，童蕾在由《时尚旅游》主办的“Best of Travel 2014第九届中国旅游金榜”颁奖典礼上，获得了“年度公益明星大奖”。
2015年，童蕾与侯勇、章贺、邓莎等共同主演了由白云默、张伟国联合执导的革命剧《英雄吉鸿昌》，饰演吉鸿昌知书达理的妻子“胡洪霞”。
2016年4月3日，与张桐、李成儒、申军谊等联合主演的战争剧《我和妈妈的长征》首播，童蕾在剧中出演善良伟大的母亲“水葱”；7月24日，与徐佳等领衔主演的抗战剧《宜昌保卫战》播出，饰演聪慧柔美的军统特工“江美云”；10月10日，主演的年代情感剧《我的小姨》在南京开机。
2017年，与靳东、潘虹、王芷璇等联袂主演了由易寒执导的都市情感剧《我们的爱》，童蕾饰演泼辣果敢、敢说敢做的人妻“丁雪”；2月，与蒋欣、林永健等人合作主演都市情感剧《凡人的品格》，在剧中饰演知性与美貌并重的女名人方昕然；4月，与任重、王自健、张丰毅等人合作主演史诗传奇剧《宣武门》。
