牛莉于1972年出生于北京。小时候身体不好，又挑食，妈妈狠心把她送到了游泳队。她碰巧遇到了北京花样游泳队的新队员，天生丽质的牛莉被教练选中去学习花样游泳。于是，牛莉成了京城第一批花游选手，天天扯着腿伸着腰。这很难。然而，牛莉只是有一头公牛脾气。既然进了这行，就要做到最好。最终，她真的获得了第一届全国妇女美国花卉巡回赛团体冠军。
然而，为了参加考试，在家人的劝说下，牛莉退出了花泳队。虽然我不我不去游泳了，我还需要锻炼。我母亲曾经是女子运动员她入选了国家队，并在北京当射击教练，所以她把牛莉送进了射击队。出乎意料的是，牛莉显然比游泳更适合射击。学习手枪射击不到半年，她就获得了北京市青少年手枪比赛的冠军，随后她因为这个特长加入了广州军区代表队。
入队后，牛莉改练五四军用手枪，枪身的重量和射击抖动都比以前有了很大的变化。然而，牛莉被这项运动迷住了。他每天穿着迷彩服站在旷野里掏枪射击，整个人晒得像个黑鸭子。不到一年，牛莉代表全队参加全军比赛，50米靶慢射30发子弹。牛莉打出280环夺冠，立三等功，入党。
一直在部队如鱼得水的牛莉突然被母亲叫去了北京军区。离家近的牛莉有更多的时间思考未来，又刚好碰上解放军艺术学校招生，于是踏入演艺圈。
1991年，牛莉得到了出演一个角色的机会小新娘在历史战争片《大决战》中，开始了他的演艺生涯。但真正让她受到观众注意的是2000年张庭主演的古装喜剧《绝色双骄》和2001年小洪涛主演的家庭情感剧《空镜子》。两部热播剧让观众认识并记住了女演员牛莉。
