丹琳出生于北京市，1993-1996年，先后考入儿童电影学院和中央戏曲学院儿童班学习表演。2000年，丹琳赴美国先后在纽约百老汇街艺术学院和密歇根州的WCSPA艺术学院学习，在校期间，她还参与过多部电视剧和广告的拍摄 。
2005年2月，丹琳与罗嘉良、范文芳共同出演由潘文杰执导的古装喜剧《我爱钟无艳》，在剧中饰演齐国公主莫姜 。
2006年9月，丹琳加入中韩组合the color，参加了芜湖群星璀璨演唱会、南京“我爱世界杯”2006中韩歌会的演出 ；11月，搭档宋丹丹、高亚麟共同出演林丛执导的都市家庭情感剧《家有儿女3》，在剧中饰演夏雪 。
2007年4月，丹琳主演林丛执导的都市情景喜剧《家有儿女4》，在剧中饰演夏雪 ；10月，参演朱传光执导的古装历史剧《根在中原》，在剧中饰演上官云霓。
2008年12月，丹琳主演韩延执导的都市剧情片《结婚前奏曲》，在片中饰演幼儿园老师李晓秋 。
2009年8月，丹琳主演由高伟宁执导的数字电影《地铁站》，在片中饰演因片中男友师傅的不幸离世而一度在良心上备受煎熬青青 。2010年6月，丹琳主演蒋钦民执导的都市情感剧《一家不说两家话》，在剧中饰演李艳，同时演唱了该剧的插曲《爱过你》 ；随后，主演吴樾执导的动作片《中国功夫》，在片中饰演英语老师白洁。
2011年1月，丹琳出演李小平执导的都市情感剧《野鸭子》，在剧中饰演文静 ；4月，参演李小平执导的战争悬疑剧《杀狼花》，在剧中饰演外柔内刚的杀狼花成员夏宝珠 。
2012年4月，丹琳领衔主演由杨智谦执导的都市言情剧《天国泪》，在剧中饰演深爱与自己无血缘关系哥哥的唐馨慧；9月，主演刘嘉靖执导的武侠传奇剧《江南传奇之十五贯》，在剧中饰演毛妹。2013年8月，丹琳主演李舒执导的革命历史剧《毛泽东三兄弟》，在剧中饰演与丈夫毛泽民恩爱有加、面面俱到的好妻子钱希均 ；12月，出演曾晓欣、国建勇联合执导的抗战剧《飞哥大英雄》，在剧中饰演因内奸出卖牺牲在窦小凡手下的邢亚萍 。
2014年6月，丹琳出演李印执导的抗战剧《生死连》，在剧中饰演以救国军的女土匪大当家大烟花 。
2015年5月，丹琳出演曾晓欣执导的都市情感《大嫁风尚》，在剧中饰演产科医生聂璇 ；11月，出演潘越执导的抗战剧《我的爱情撞上了战争》，在剧中饰演帅气地下党狙击手余霞 。
2016年1月，丹琳出演由臧云飞执导的革命历史剧《红星照耀中国》，在剧中饰演由于生活所迫而成为酒吧歌女的姚莺 ；2月，担任科幻片《穿越者之异梦空间》制片人，并在片中一人分饰两角，分别饰演庄文强的前女友和上司沈惟伊与庄文强梦里的一个开跑车的杀手 ；6月，客串出演由蒋钦民执导的喜剧片《不离不弃》 ；8月，客串出演曹溱模执导的喜剧片《非常父子档》 ；11月，主演马文强执导的谍战抗战剧《战狼战狼》，在剧中饰演西碚狼敢死队副总司令顾雅欣的女儿小老大 。
2018年10月11日，搭档成泰燊主演由田波执导的传记电影《柳青》在第五届丝绸之路国际电影节开机 ，在片中饰演女一号马葳 。
2020年10月12日，主演的电视剧《向阳而生》在湖南卫视播出，剧中饰演了艾米 。
2009年，丹琳荣获贵州省红十字会“爱是一场及时雨”荣誉证书。
2012年8月29日，丹琳拍摄环保写真，以一身黑色与绿色环保元素带给观众多视觉冲击力；9月24日，担任《美丽中国》环保公益活动名人运动会的主持人，并首次担任主持人的经历。
丹琳在电视剧《生死连》中放下了偶像包袱，把性格中豪放野性的一面毫无保留地释放出来，并为观众呈现了真实且生动的表演，将“大烟花演绎出一面是温柔娇羞的形象，另一面是匪气十足的“女汉子”的强烈反差形象 。（网易娱乐评）
丹琳在电视剧《家有儿女》中的表演很自然，很好地诠释了小雪这个角色 。（导演林丛评）
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