1995年，童蕾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。

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2006年，童蕾与周一围因拍摄《阳光像花一样绽放》相识相恋，2011年，两人分手。2014年9月，童蕾在《半路父子》发布会上，首次承认了已婚生女的事实，女儿叫周千禾。其老公是一上市科技公司董事长。

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中国电视剧飞天奖 2013第29届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖断刺（提名） 中国电视金鹰奖 2008第24届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧女演员奖青春之歌（获奖）

外形靓丽，有着一双迷人大眼睛的童蕾非常适合扮演现代都市白领的角色，但自出道以来，她在荧屏上给人留下深刻印象的却都是军旅题材的主旋律作品。《暗战》中的麻小红；《亮剑》中的田雨；《红色记忆》里的廖学书；《英雄之城》里的周敏柔，在这些以男人戏为主的主旋律作品中，童蕾好似一朵悄然绽放的小花，不仅将剧中的各位英雄加以衬托，而且以自己的演技给观众留下了深刻印象。不论是古装美人，还是谍战精英，亦或是战地红花，童蕾都能诠释得入木三分。在电视剧《亮剑》中，童蕾饰演李云龙的妻子田雨，其天然质朴，不着痕迹的表演给观众留下了深刻的印象。