中国内地当红实力派女演员。她十一岁开始学习舞蹈，少年时代即考入北京歌舞团，经历长达八年的舞蹈训练，成为一名职业舞者。1994年开始转向影视剧表演，主演首部电影《追捕野狼帮》。1997年，参演电视剧《红十字方队》，凭借该剧获得第16届中国电视金鹰奖最佳女配角奖。2007年，凭借电影《爱情的牙齿》获得第26届中国电影金鸡奖最佳女主角。2012年11月，主演的电影《万箭穿心》上映，并凭借该片获得多项大奖。2013年，凭借电影《万箭穿心》获得第四届中国电影导演协会表彰年度女演员奖、第20届北京大学生电影节最佳女演员奖 、第三届北京国际电影节天坛奖最佳女主角奖、第1届伦敦国际华语电影节最佳女主角奖、第13届华语电影传媒大奖最佳女主角奖、第15届中国电影华表奖优秀女演员奖 。2015年9月15日，获得“全国中青年德艺双馨文艺工作者”荣誉称号。2020年7月20日，主演的电视剧《爱之初》开播。2022年9月21日，参演的电视剧《大考》播出。2023年，主演的电影《小镇岁月》播出，饰演女主角李桂兰。2024年8月，担任第十九届中国长春电影节“金鹿奖”评委会评委。2021年12月29日，颜丙燕当选中国电视艺术家协会演员工作委员会执委。