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。在艺校上学时，她一边上文化课一边学习舞蹈，她还花了一年的时间学葫芦丝。
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，童瑶被导演李文歧选中，出演年代传奇剧《林海雪原》，饰演剿匪小分队卫生员白茹，而这也是她的首部影视剧作品。
2007年，出演方军亮执导的爱情片《不敢说爱你》，饰演外貌清纯、做事稳重的蓝馨。2009年，童瑶在青春爱情片《台北飘雪》中，饰演大陆女歌手五月。2010年，主演家庭情感剧《家常菜》，饰演家境贫寒的何文远；同年，主演年代抗战剧《桥隆飙》，饰演沦落风尘的青楼女子小白龙。
2011年，在青春爱情片《最长的拥抱》中，饰演叛逆北漂女孩小北。2012年，童瑶与黄渤、高虎合作出演年代抗战剧《民兵葛二蛋》，饰演敢爱敢恨的村长女儿孟喜子。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，童瑶凭借年代抗战剧《民兵葛二蛋》荣获中国电视剧年度明星盛典“新锐女演员”奖；3月，在都市家庭情感剧《独生子女的婆婆妈妈》中，饰演厦门一家报社记者李小曼；同年，与周渝民、曹云金合作出演青春爱情片《早见晚爱》，饰演从乖乖女成长为创业的女老板周挺。
2014年，与蒋欣、张歆艺联决主演都市爱情剧《新闺蜜时代》，饰演文艺青年，与樊斌闪结闪离周小北；7月，童瑶与赵文卓、范冰冰合作出演武侠奇幻剧《白发魔女传之明月天国》，饰演乳娘府公主客娉婷；12月，出演家庭伦理剧《爸爸快长大》，饰演银行的职场新人，为爱执着的率真女王珊珊；随后，在都市情感片《后妈许多多》中，饰演敢爱敢恨的女编剧许多多，而该片是童瑶与导演林柯继《民兵葛二蛋》的第二次合作。
2015年，主演常晓阳执导的都市情感剧《转身遇到你》，饰演鬼马乖张，行事不拘小节的万欣欣；7月，主演都市时尚爱情剧《定制幸福》，饰演时尚圈一线设计师。2016年，出演路奇执导的年代情感剧《乔家大院之光明之路》；
2016年8月，出演由汪俊执导，周迅、霍建华等主演的古装宫斗电视剧《如懿传》，并在剧中饰演皇贵妃高晞月。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、董子健合作出演当代题材电视剧《大江大河》，在剧中饰演宋运萍一角.
2019年6月14日，凭借《大江大河》获得第25届上海电视节白玉兰奖最佳女配角奖。
2007年，童瑶赴香港参与捐助关爱儿童组织的义卖活动。
2008年，童瑶与其他演艺人士共同录制了抗击南方雪灾的主题曲；同年，上海市慈善基金会等十余家国家级公益组织举办的第二届“慈善群星会”，童瑶与王宝强、韩雪等人一起合唱《雪中送暖》，关注灾情共抗风雪。
2010年4月9日，童瑶向云南旱区捐款10万元，其中6万元用于云南旱区援建20口水窖，4万元用于为旱区送上饮用水，并特意与剧组协调拍摄时间，连夜赶戏，亲自将饮用水送往旱区；4月24日，“公益爱心大使”童瑶来杭州，参加《瑞丽伊人风尚》“美丽研究室”4月杭州站特别活动，分享她参加哥本哈根气候大会的亲身经历。
2012年4月，童瑶作为演艺圈中公益榜样的青年代表，与张嘉倪、舒畅共同获颁“爱心公益人物”殊荣，在现场童瑶倡导大家用真诚感恩的公益态度做善事，做好人，一起参与各项慈善和公益事业。5月，童瑶受邀成为了中华慈善总会IDo基金的爱心天使，并跟随IDo基金“爱心电脑教室”项目开展探访行动，走访了重庆合川区特教学校，为聋哑孩子们当了半天的音乐老师上了一堂手语音乐课。
2013年1月，童瑶出席了以关注和救助残障儿童的某基金在北京举行的公益盛典，呼吁大家一道为需要帮助的献出一份爱心。4月20日，童瑶参加福特E350湾流活动并宣布此次活动所得全部捐赠给雅安地震灾区。
2016年01月11日，出席了《瑞丽伊人风尚》15周年风尚盛典，童瑶作为受邀嘉宾斩获“年度公益明星奖。
童瑶，天真、乖巧、俏皮、可爱经常显现出来，生活中她是一个乐观的人，她清纯的形象也颇受好评，演技上也有一定的潜力。她自出道以来，以独特的森女路线被媒体评为“85后气质女生”，而其出演的影视作品也越来越凸显她的独特气质，《台北飘雪》便是最有代表性的一部，她将自己清新纯净的气质融入了浪漫的爱情剧情中。而她在《定制幸福》中演绎的田晓妮，角色初期登场的走路带风，嘴上不饶人，给人呈现的又是一个浮夸的拜金女形象，演技多变且有层次。
