丹琳出生于北京市，1993-1996年，先后考入兒童電影學院和中央戲曲學院兒童班學習表演。2000年，丹琳赴美國先后在紐約百老匯街藝術學院和密歇根州的WCSPA藝術學院學習，在校期間，她還參與過多部電視劇和廣告的拍攝 。

2004年4月，丹琳與劉濤搭檔出演由朱翊執導的古裝情感劇《原來就是你》，在劇中飾演杜慕雪的丫鬟小圓喜 。

2005年2月，丹琳與羅嘉良、范文芳共同出演由潘文杰執導的古裝喜劇《我愛鐘無艷》，在劇中飾演齊國公主莫姜 。

2006年9月，丹琳加入中韓組合the color，參加了蕪湖群星璀璨演唱會、南京“我愛世界杯”2006中韓歌會的演出 ；11月，搭檔宋丹丹、高亞麟共同出演林叢執導的都市家庭情感劇《家有兒女3》，在劇中飾演夏雪 。

2007年4月，丹琳主演林叢執導的都市情景喜劇《家有兒女4》，在劇中飾演夏雪 ；10月，參演朱傳光執導的古裝歷史劇《根在中原》，在劇中飾演上官云霓。

2008年12月，丹琳主演韓延執導的都市劇情片《結婚前奏曲》，在片中飾演幼兒園老師李曉秋 。

2009年8月，丹琳主演由高偉寧執導的數字電影《地鐵站》，在片中飾演因片中男友師傅的不幸離世而一度在良心上備受煎熬青青 。

2010年6月，丹琳主演蔣欽民執導的都市情感劇《一家不說兩家話》，在劇中飾演李艷，同時演唱了該劇的插曲《愛過你》 ；隨后，主演吳樾執導的動作片《中國功夫》，在片中飾演英語老師白潔。

2011年1月，丹琳出演李小平執導的都市情感劇《野鴨子》，在劇中飾演文靜 ；4月，參演李小平執導的戰爭懸疑劇《殺狼花》，在劇中飾演外柔內剛的殺狼花成員夏寶珠 。

2012年4月，丹琳領銜主演由楊智謙執導的都市言情劇《天國淚》，在劇中飾演深愛與自己無血緣關系哥哥的唐馨慧；9月，主演劉嘉靖執導的武俠傳奇劇《江南傳奇之十五貫》，在劇中飾演毛妹。

2013年8月，丹琳主演李舒執導的革命歷史劇《毛澤東三兄弟》，在劇中飾演與丈夫毛澤民恩愛有加、面面俱到的好妻子錢希均 ；12月，出演曾曉欣、國建勇聯合執導的抗戰劇《飛哥大英雄》，在劇中飾演因內奸出賣犧牲在竇小凡手下的邢亞萍 。

2014年6月，丹琳出演李印執導的抗戰劇《生死連》，在劇中飾演以救國軍的女土匪大當家大煙花 。

2015年5月，丹琳出演曾曉欣執導的都市情感《大嫁風尚》，在劇中飾演產科醫生聶璇 ；11月，出演潘越執導的抗戰劇《我的愛情撞上了戰爭》，在劇中飾演帥氣地下黨狙擊手余霞 。

2016年1月，丹琳出演由臧云飛執導的革命歷史劇《紅星照耀中國》，在劇中飾演由于生活所迫而成為酒吧歌女的姚鶯 ；2月，擔任科幻片《穿越者之異夢空間》制片人，并在片中一人分飾兩角，分別飾演莊文強的前女友和上司沈惟伊與莊文強夢里的一個開跑車的殺手 ；6月，客串出演由蔣欽民執導的喜劇片《不離不棄》 ；8月，客串出演曹溱模執導的喜劇片《非常父子檔》 ；11月，主演馬文強執導的諜戰抗戰劇《戰狼戰狼》，在劇中飾演西碚狼敢死隊副總司令顧雅欣的女兒小老大 。

2018年10月11日，搭檔成泰燊主演由田波執導的傳記電影《柳青》在第五屆絲綢之路國際電影節開機 ，在片中飾演女一號馬葳 。

2020年10月12日，主演的電視劇《向陽而生》在湖南衛視播出，劇中飾演了艾米 。

2008年7月19日，丹琳在山東齊魯電視臺以“喜迎奧運”為主題的“天下無雙”公益歌會上演唱了歌曲《陽光總在風雨后》，并獲得“紅十字會榮譽會員”稱號 。

2009年，丹琳榮獲貴州省紅十字會“愛是一場及時雨”榮譽證書。

2012年8月29日，丹琳拍攝環保寫真，以一身黑色與綠色環保元素帶給觀眾多視覺沖擊力；9月24日，擔任《美麗中國》環保公益活動名人運動會的主持人，并首次擔任主持人的經歷。

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丹琳在電視劇《家有兒女3-4》中，憑借厚劉海的造型和青春懵懂的人物設定而受到觀眾喜愛，但她并沒有以此為滿足，而是又打破固有形象挑戰了《生死連》里爽朗霸氣的大煙花，《飛哥大英雄》里的復仇女神邢亞萍 。在電視劇《毛澤東三兄弟》中多以旗袍裝出鏡，她舉手投足間將錢希均溫婉大方的儀態詮釋得淋漓盡致 。在電視劇《紅星照耀中國》中褪去身上的青澀飾演嫵媚多情的姚鶯，一改往日的清純之美，釋放出自己風情萬種的女性美 。（騰訊娛樂評）

丹琳在電視劇《生死連》中放下了偶像包袱，把性格中豪放野性的一面毫無保留地釋放出來，并為觀眾呈現了真實且生動的表演，將“大煙花演繹出一面是溫柔嬌羞的形象，另一面是匪氣十足的“女漢子”的強烈反差形象 。（網易娛樂評）

丹琳在電視劇《家有兒女》中的表演很自然，很好地詮釋了小雪這個角色 。（導演林叢評）

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