童一丹的家乡在安徽，她还有一个为人所熟知的别名叫做桃子。在艺术学习的道路上，她于2007年顺利完成了中央戏剧学院表演系本科阶段的学业。早在大学求学期间，童一丹便已积累了丰富的舞台实践经验，她曾先后在多部话剧作品中担任女主角，其中包括《罗密欧与朱丽叶》和《榆树下的欲望》等，总计参演了超过十部话剧的女一号角色，这段经历为她日后在表演领域的发展奠定了扎实的基础。
在2007年，童一丹开启了她的演艺生涯，首次参演了由叶清醇导演执导的电视剧《重案队纪事》。次年，她获得了主演机会，在江小鱼导演执导的电影《因水之名》中担任重要角色，并与赵柯、汤镇宗、杨臣刚等演员共同合作。进入2009年，她再次与江小鱼导演合作，主演了电影《暴雨将至》，这部作品的合作阵容包括李子雄、韩乔生以及司马南等知名人士。2010年，她的工作重心转向了儿童题材，主演了由王鹏博导演执导的一部关注儿童成长的电视剧《少年宫的故事》。2011年对于童一丹而言是作品颇丰的一年，她先是主演了连奕名导演执导的电视剧《兄弟英雄》，与聂远、霍思燕等演员同台演出；同年，她又参与了连奕名导演的另一部电视剧《雪狼谷》，与杜淳、张嘉译、王佳宁等实力派演员进行了合作。 时间来到2012年，童一丹的演艺事业继续保持活跃。她与连奕名导演三度合作，主演了电视剧《五湖四海》，搭档的演员包括刘琳、王千源、刘敏涛和何政军。同年，她还主演了由潘越导演执导的电视剧《终极证据》，与伊洋、杜源共同演绎。此外，她也在周耀杰导演执导的电视剧《幸福向前走》中担任主演，合作演员有冯远征、秦卫东和梁丹妮。2012年年底，她再次与潘越导演合作，出演了电视剧《零度较量》，并与杜志国、储志博等演员一同完成了拍摄。2013年，她主演了由张永生导演执导的电视剧《战火连天》，合作的演员包括曹征、唐一菲和吕一丁。 经过一段时间的沉淀，童一丹在2020年重返大银幕，主演了由黄山导演执导的电影《谷魂》，与她共同出演的演员有高锦和赵亮。最近，在2022年，由童一丹参演的作品《谷魂》正式宣布定档，将于2022年1月15日与广大观众见面，这标志着其演艺历程的又一个新节点。