陶虹于1972年1月15日在江苏省无锡市出生。自1983年起，她正式加入北京花样游泳队，开启了自己的运动员生涯，在平日里，她每天都需要在水中进行长达六七个小时的刻苦训练。1987年，凭借出色的表现，陶虹入选中国国家花样游泳队，并在同年举行的第6届中国全国运动会上，与队友们一同夺得了花样集体游泳项目的亚军。回顾她的运动员岁月，早在1986年，作为北京花样游泳队的一员，陶虹就已崭露头角；到了1987年，她不仅参与了泛太平洋花样游泳锦标赛，还参加了广州全运会的比赛。在少年时期，她与队友们共同训练、生活的点滴，以及赛场上的拼搏瞬间，都构成了她难忘的成长经历。1989年的生活照也记录下了那段时光的片段。进入九十年代，陶虹的竞技水平持续提升：1990年，在中国全国游泳锦标赛的单人花样游泳项目中，她取得了第三名的成绩；1991年，在第10届世界游泳锦标赛上，她随队获得了集体花样游泳第六名；1992年更是收获颇丰，她在世界花样游泳赛集体项目中位列第五，同时在全国冠军赛中助力队伍赢得集体花样游泳冠军，并与搭档摘得双人花样游泳亚军。1993年，陶虹的运动生涯再添辉煌，她在第7届全国运动会上与队友协力，成功夺得集体花样游泳冠军。
一九九三年，陶虹因获得姜文的赏识，在其执导的首部电影作品《阳光灿烂的日子》中出演了于北蓓这一角色，由此正式踏入演艺圈，开始被广大观众所认识。次年，她结束了作为花样游泳运动员的职业生涯，选择退役并考入中央戏剧学院进行系统学习，从此迈上了专业演员的道路。在中央戏剧学院就读期间，陶虹的表演天赋逐渐显露，尤其是在大学二年级下学期，她与同学段奕宏共同创作并表演的课堂小品，赢得了校内师生的一致高度评价，甚至获得了中戏建校以来在表演课程中前所未有的满分成绩，这成为她学业生涯中的一个亮点。一九九六年，陶虹在话剧舞台《变形金刚》中成功塑造了毛毛这一人物，进一步积累了舞台表演经验。到了1997年，她在系列古装电视剧《康熙微服私访记之犁头记》里饰演了活泼灵动的罗锦红，其生动演绎给观众留下了深刻印象；同年，她主演的剧情电影《黑眼睛》上映，她在片中饰演盲女丁力华，凭借对这一角色的细腻刻画和感人演绎，陶虹在叙利亚第十届大马士革国际电影节上荣获最佳女主角奖项，随后更在1998年接连获得中国电影华表奖最佳女演员奖以及第十八届中国电影金鸡奖最佳女主角奖，这些重量级奖项的肯定使她受到了业界与公众的广泛关注，知名度显著提升。从中央戏剧学院顺利毕业后，陶虹进入了当时尚称为中央实验话剧院的艺术团体，该院后来改组为国家话剧院，她在此继续深耕表演艺术，为日后的演艺事业奠定了坚实基础。
一九九九年，陶虹迎来了演艺事业的重要丰收。她首先凭借主演的爱情喜剧电影《美丽新世界》，成功摘得第六届大学生电影节最佳女主角奖的桂冠。同年，她又因参演了剧情电影《说好不分手》，以出色的表演赢得了第二十三届大众电影百花奖最受欢迎女配角奖，这一成就使她一举实现了在电影领域三大重要奖项上的大满贯，标志着其演技获得了业界与观众的广泛认可。此外，她在同年还荣获了第七届中国电影表演艺术学会金凤凰奖，进一步巩固了其在电影界的地位。进入千禧年，陶虹主演了古装喜剧《春光灿烂猪八戒》，她在剧中生动演绎了娇俏可人、对猪八戒一往情深直至生死相随的小龙女一角，给观众留下了深刻印象。二零零一年，她将工作重心转向电视剧领域，主演了都市情感剧《空镜子》，成功塑造了性格单纯乐观、善良得有时甚至不懂得保护自己的女主角孙燕。凭借对这一角色的精彩诠释，陶虹一举夺得第二十届中国电视金鹰奖观众喜爱女演员奖，以及第二十二届中国电视剧飞天奖最佳女主角奖两项殊荣；同年，她再次获得第八届中国电影表演艺术学会金凤凰奖。二零零二年，陶虹的演艺事业持续前进，她凭借在都市爱情电影《天使不寂寞》中的细腻表演，获得了第二十四届长春电影制片厂小百花奖优秀女配角奖。二零零四年，她参演了功夫喜剧电影《自娱自乐》，在片中饰演了开朗活泼、充满朝气的角色阿莲。二零零五年一月，由陶虹主演的历史剧《汉武大帝》正式播出，她在剧中饰演了淮南王翁主刘陵这一复杂多面的历史人物，其表演深入人心，并因此在二零零六年荣获第二届电视剧风云盛典最佳女配角奖。二零零六年同样是收获颇丰的一年，陶虹凭借参演的电视电影《秘密》，获得了第六届中国电视电影百合奖优秀女演员奖；同年，她还活跃于话剧舞台，在舞台剧《最后一个情圣》中挑战自我，分别饰演了性感美妇、前卫女青年以及中年妇女等截然不同的角色类型，展现了其宽广的戏路和深厚的舞台表演功力。
在2007年，陶虹出演了一部家庭题材的电视剧《保姆》，她在剧中成功塑造了一位性格厚道、为人正直的钟点工马晓慧的形象。随后在2008年12月，她主演的另一部家庭剧《春草》正式播出，陶虹在此剧中饰演了性格倔强、永不服输的女主角春草，其生动的表演给观众留下了深刻印象。进入2009年，陶虹的演艺事业获得了重要认可，她先后荣获第9届电影频道数字电影百合奖所颁发的“电视电影十年——观众最喜爱的剧情类电视电影女演员”奖项，以及第27届中国电视剧飞天奖的“建国60周年突出贡献奖”，这些荣誉充分肯定了她多年来在影视领域的出色表现。 到了2012年，陶虹的戏路进一步拓宽，她主演了由导演蔡尚君执导的犯罪题材电影《人山人海》，在片中她诠释了一位性格泼辣、行事果断的老板娘角色；同年，她还出演了一部喜剧电影《泰囧》，饰演了一位因丈夫沉迷工作、忽视家庭而导致关系陷入紧张状态的妻子；此外，在这一年里，陶虹还活跃于话剧舞台，她参演的舞台剧《四世同堂》在北京大学百周年纪念讲堂连续上演了三场，她在剧中精彩演绎了贪婪且爱慕虚荣的角色“胖菊子”，展现了其多面的表演才华。 2013年，陶虹凭借在剧情电影《杨善洲》中的出色表现，获得了第17届北京影视春燕奖的最佳女配角奖；同年，她还参演了一部贺岁档的公路题材电影《无人区》，进一步丰富了其作品序列。2014年，由陶虹主演的抗战题材电视剧《红色》播出，她在剧中扮演了为父报仇、性格坚韧的女性角色田丹；也是在这一年，她参演了由著名导演姜文执导的动作剧情电影《一步之遥》，在片中她饰演了一位留着长辫、情感丰富的红衣少妇，其造型与表演均颇具亮点。 2015年，陶虹重返话剧舞台，出演了话剧《长夜》，她在剧中扮演了在丈夫去世后，独自一人带着女儿努力经营饭店、坚强面对生活的女主角“嫂子”；同年，她因在剧情电影《忘了去懂你》中的精湛演技，先后荣获中国电影导演协会2014年度表彰大会颁发的年度女演员奖，以及第22届北京大学生电影节的最佳女演员奖，再次证明了其深厚的表演功底和广泛的行业认可。
自2016年起，陶虹在艺术创作上展现出更为多元的探索方向。这一年，她为动画电影《年兽大作战》担任配音工作，这标志着她开始有意识地向不同表演领域拓展。进入2017年，她受邀成为浙江卫视演技竞演类励志综艺《演员的诞生》的飞行导师，不仅参与节目指导，更与青年演员彭昱畅合作，共同演绎了《末代皇后》中的经典片段，展现了其深厚的表演功底与提携后辈的导师风范。2018年，陶虹主演了喜剧剧情电影《五好家庭》，在片中她成功塑造了一位恪守成规、规矩至上的母亲陈萍，其细腻的表演获得了观众的广泛认可；同年，她的身份进一步拓展，开始涉足幕后制作，担任了动画电影《风语咒》的制片人，展现了其在影视产业中的全方位能力。 2019年对于陶虹而言是收获颇丰的一年。7月，她主演的电视剧《小欢喜》在东方卫视与浙江卫视同步播出，剧中她饰演的“离异家庭”母亲宋倩形象深入人心，情感层次丰富，凭借这一极具挑战性的角色，她成功摘得第26届上海电视节白玉兰奖最佳女配角奖，演技备受业界肯定。同年，她还参演了剧情电影《我和我的祖国》，特别出演了由文牧野执导的单元故事《护航》。此外，由她参与出品的动画电影《风语咒》也获得了专业奖项的青睐，荣获第32届中国电影金鸡奖最佳美术片奖，彰显了其作为出品人的艺术眼光。 2020年12月，陶虹以飞行嘉宾的身份加盟了公路行进式户外真人秀《哈哈哈哈哈—很高兴遇到你》，在节目中展现了不同于影视剧中的真实一面。2021年，她回归话剧舞台，于10月1日主演的话剧《直播开国大典》在国家大剧院戏剧场隆重首演，她所饰演的播音员高大梅，性格活泼单纯且略带“花痴”特质，舞台表现力十足；紧接着在10月17日，她特别出演的奇幻爱情喜剧电影版《春光灿烂猪八戒》于爱奇艺平台上线播出，她在片中饰演了气质独特的龙族女神一角。2022年1月，她的工作范畴延伸至戏剧制作领域，由其监制的青少年偶戏《镜花缘》在北京中间剧场成功首演。 步入2023年，陶虹的艺术活动持续活跃，于12月25日，她参演的戏剧电影《抗战中的文艺》正式发布消息。2024年，她迎来了新的作品上映潮，4月3日，由她亲自监制并领衔主演的电影《黄雀在后！》登陆院线；随后在4月19日，她参演的另一部电影《抗战中的文艺》也如期上映，持续为观众带来多样化的角色与作品。
一九九八年，演员陶虹与徐峥因共同出演电视剧《春光灿烂猪八戒》而初次相识并结缘，此后两人逐渐建立起深厚的感情。二零零三年，这对恋人正式步入婚姻殿堂，成为彼此人生中的重要伴侣。五年后，即二零零八年，在与徐峥经历了多年的爱情长跑之后，陶虹平安诞下一女，夫妇二人为爱女取名为徐小宝。自此，陶虹的生活重心发生了明显转变，她将绝大部分时间和精力都投入到了家庭生活与女儿的悉心养育之中，全心全意陪伴孩子成长。在女儿出生后不久，陶虹与丈夫徐峥及当时协助接生的医护人员一同拍摄了一张具有纪念意义的合影，这张照片不仅记录了他们初为人父母的喜悦，也见证了那段充满温馨与感激的时刻。
陶虹长期积极参与各类公益慈善事业，以其公众人物的影响力切实助力多个社会公益项目。她曾先后担任中国红十字基金会发起的“天使之爱救助活动”、“绿丝带公益活动”、“抗癌公益宣传活动”以及“粉红丝带乳腺癌防治活动”等多个重要公益项目的形象大使，通过这些身份持续为弱势群体发声并提供实质性帮助。早在2007年，陶虹在参加美格菲室内划艇大赛时，不仅主动缴纳慈善报名费投身赛事，还特意购置了一整批图书带到现场，亲手赠予在场的孩子们。2008年5月17日，她与丈夫徐峥共同通过中国红十字基金会向四川地震灾区汇出10万元善款，用于支援当地的抗震救灾与家园重建工作。2009年8月20日，陶虹积极参与了《跨越海峡的爱心——援助台湾受灾同胞赈灾晚会》。2012年4月14日，她出席了中国社会福利基金会主办的慈善竞拍活动，以行动支持公益筹款。2014年7月14日，陶虹带着女儿一同前往雅安市宝兴县灵关镇，在壹乐园儿童服务站担任了一天的临时站长；同日，她还作为2014年壹基金公益映像大篷车的发起人，参与了当晚的“映象大篷车”公益电影放映活动。2015年，陶虹在北京出席了“红十字天使计划”十年人道公益分享会，并因其持续贡献荣获“人道救助杰出贡献者”与“人道服务杰出贡献者”两项荣誉。她在会上细致分享了自己多年来参与公益救助的体会与感悟，并呼吁社会各界人士共同携手，化身爱心天使，为困境中的儿童传递温暖与希望。2016年4月9日，陶虹参加了主题为“爱让星空蓝起来”的蓝丝带公益骑行活动，不仅出席发车与颁奖仪式，更全程陪伴自闭症儿童骑行数公里，以实际行动支持对自闭症群体的关爱；同年9月，她受邀出席在法国文化中心举办的中法环境月发布会，现场被法国大使馆授予“中法环境月推广大使”称号。2021年7月，当河南遭遇特大暴雨灾害时，陶虹迅速响应，慷慨捐款100万元用于紧急救援与灾后恢复。此外，同年7月19日，她还专程前往江西宜春，出席“2021全国戏剧教育火种计划”公益夏令营活动，持续在教育与文化公益领域贡献自己的力量。
2021年12月29日，陶虹当选中视协演工委委员。
与陶虹交谈时，每当一个问题被提出，她总能在短暂的几秒内迅速完成思考，所给出的回答绝非事先准备好的套话，而是逻辑清晰、条理分明，并且常常巧妙地运用生动的比喻。她身上完全没有那种高高在上的明星架子，随和亲切的气质之下，自然而然地流露出她聪慧而善良的内心世界，以及那份饱满而立体的人格魅力。的确，她非常爱笑，那招牌式的笑容总是显得格外真诚自然，具有一种特别强烈的感染力，也正是这份温暖的笑容让许多观众深深地记住了她。在《小欢喜》中，陶虹对角色进行了超越预期的精彩诠释。她凭借细腻入微的表演，精准地刻画出了人物内心复杂而丰富的层次，并对人性中具有普遍意义的部分进行了准确而深刻的表达。那双弯弯的笑眼，以及邻家女孩般亲切的气质，使得陶虹因成功塑造了许多接地气、充满浓郁生活气息的角色而广受观众喜爱。作为一名文艺工作者，陶虹始终坚持艺术为本、品德为先的原则。在多年的职业生涯与社会活动中，她一直以高度的热情投身于社会公益事业，怀揣着一颗真诚且持久的爱心，身体力行地将公益融入日常生活，使之成为她生活中不可或缺的一部分和一种持之以恒的常态。
二零二二年十一月四日上午九时，河北省石家庄市举行了一场备受关注的听证会，涉及张庭夫妇、陶虹等共计十九个主体涉嫌参与网络传销活动的案件。此次听证会持续数日，至同年十一月七日方告结束。据参与听证的律师透露，在最终陈述阶段，案件办理人员仍坚持其原有观点，认定相关行为符合传销的构成要件；而当事人的代理律师则持相反立场，主张该行为并未构成传销。关于此案的后续进展，听证会相关公告显示，案件程序仍在推进之中。直至二零二五年四月，根据企业信息查询平台企查查APP公布的数据，北京真乐道投资管理有限公司发生了股权结构的工商变更。原先的股东北京七剑文化传媒有限公司以及徐峥均退出公司股东行列，二人退出前分别持有该公司百分之四十八及百分之三十的股权。本次变更完成后，原有股东刘瑞芳的持股比例从百分之十二增加至百分之六十，另一股东陶虹的持股比例则由百分之十提升至百分之四十，标志着该公司股权结构经历了显著调整。