1996年，童瑶到北京中国歌舞团艺术学校学习。
1997年，童瑶回了昆明，考入昆明文艺学校，这是一所五年制的中专。一边上文化课一边学习舞蹈，童瑶学的是民间民族舞。在艺校上学时，她花了一年的时间学葫芦丝。舞蹈考试中，她选择了芭蕾舞《白毛女》。
2002年，童瑶同时报考了北京电影学院和中央戏剧学院。在中戏进行二试的时候，电影学院三试的结果出来，童瑶以专业课第一名的成绩通过了中戏专业课的考试。
2002年，由于《林海雪原》剧组原来演白茹的演员被换掉了，童瑶和其他几个备选的女孩去东北的外景地面试，童瑶被导演选中，主演了《林海雪原》。
2007年，为《男人装》拍封面，在电影《不敢说爱你》中饰演了蓝馨。
2009年，童瑶、陈柏霖主演的、由霍建起执导的《台北飘雪》代表中国参加了东京电影节。
2010年，主演电视剧《家常菜》获得第28届飞天奖长篇电视剧二等奖。同年冬季，凭《桥隆飙》在电视剧互联网盛典中荣获“年度最新人”奖。
2011年，主演的《最长的拥抱》获得第36届蒙特利尔国际电影节荣获最佳创意大奖。
2012年，童瑶与黄渤、高虎主演了电视剧《民兵葛二蛋》。 9月，在《优品》杂志6周年庆典上荣获“年度飞跃演员”奖项。
2013年初，童瑶与彭玉、尹航等主演了都市家庭情感剧《独生子女的婆婆妈妈》。3月29日，在“2012中国电视剧年度明星盛典”荣获“新锐女演员”奖。
2013年，童瑶与周渝民联袂演绎《早见晚爱》，定档暑期7月19日全国公映。
2014年，童瑶、蒋欣、张歆艺联决主演的都市青春剧《新闺蜜时代》春节收获超高收视和口碑。
2014年，童瑶、黄晓明、范冰冰主演，张之亮执导电影《白发魔女传之明月天国》，2014年7月31日全国公映。
2014年，童瑶、李晨主演的电视剧《爸爸快长大》播出在即。
2016年，出演路奇执导的年代情感剧《乔家大院之光明之路》;8月，童瑶还与霍建华、周迅合作出演了清装宫廷剧《如懿传》，并在剧中饰演才情并茂的后妃高晞月。
2017年，出演由杨阳执导的古装玄幻电视剧《将夜》，饰演李渔。
2018年，与王凯、杨烁、董子健合作出演孔笙，黄伟执导，侯鸿亮担任制片人的大型当代题材电视剧《大江大河》，在剧中饰演宋运萍一角。7月1日，主演的电视剧《诚忠堂》在央视八套播出。8月20日，主演的电视剧《如懿传》在腾讯视频播出。
她凭借其特立独行的个性及清新自然的形象，被誉为“85后最具潜力的气质女生”，受到广泛关注。
生活中，童瑶是一个乐观的人，这是对许多关心爱护她的人最好的慰藉。她小女孩的天真、乖巧、俏皮、可爱经常显现出来。她清纯的形象也颇受好评，有一定的潜力。
