1991年9月首次出演历史战争电影《大决战》，在片中饰演小新娘，自此开始演艺事业[12] 。
1992年6月参演电视剧《中国蓝》饰京京。1993年10月参演电视剧《边区灯火》。1994年11月参演王冀邢执导的历史战争剧《布尔什维克兄弟》，在剧中饰电视台主播王畅。1995年12月领衔主演顾晶执导的犯罪题材剧《重案探组》，在剧中饰秦小乔。
1996年10月与巫刚联袂主演励志电影《归国留学生》，在片中饰童京京。
1997年在李森执导的古装警世剧《大贪官和珅》中饰演和珅的二姨太玉莲。同年在张绍林执导的历史战争剧《水浒传》中饰演拼命三郎石秀的媳妇潘巧云。
1999年3月参加中央电视台和空军政治部合拍的家庭伦理剧《壮志凌云》。同年与许亚军共同主演都市情感剧《怦然心动》。2000年6月与张婷共同主演古装喜剧《绝色双娇I》，在剧中饰演扬州城新任知府秦中玉之女秦采青，该剧在BTV首播后让观众认识了牛莉。2001年继续出演《绝色双娇II》。
2001年领衔主演杨亚洲执导的家庭情感剧《空镜子》，在剧中饰孙家大女儿孙丽，漂亮出众，大学毕业后在一家旅行社工作。凭借该剧提名第22届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖和第20届中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖。
2003年在陈家林执导的古装历史剧《江山风雨情》饰皇太极的庄妃孝庄文皇后。2004年与周杰合作主演反黑题材剧《非常道》，在剧中饰演刑警队骨干沈婷。
2006年参演张新建 、孔笙联合执导的古装创业剧《闯关东》，在剧中饰演朱开山大儿子朱传文的媳妇那文，本是清朝皇族的格格，后因为家道中落流落到元宝镇和朱传文走到了一起。
牛莉，出生于北京市一个普通军人家庭，毕业于解放军艺术学院。中国空军电视艺术中心女演员。从影前牛莉是名运动员，1986年获得全国第一届女子花样游泳团体冠军。1990年获得全军射击冠军。1991年9月首次出演电影《大决战》。2000年6月主演古装轻喜剧《绝色双娇》。2001年凭借主演的家庭情感剧《空镜子》提名第22届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖。2006年参演创业励志剧《闯关东》。2011年主演的相声剧《还钱》获得兔年春晚观众最喜爱的春晚节目小品类一等奖。2013年凭借主演的家庭伦理剧《新女婿时代》获得首届“央视中国电视剧年度明星盛典”十佳演员称号。2015年凭借主演的农民史诗剧《老农民》获得第11届中美电影节最佳女主角奖。