早年经历
1983年，陶虹11岁正式成为北京花样游泳队一名运动员，平时每天都要在水里训练六七个小时。
1987年成为国家花样游泳队队员，并获得第六届中国全国运动会，花样集体游泳亚军。
1990年，在中国全国游泳锦标赛单人花样游泳项目中，获得第三名。
1991年，获得第十届世界游泳锦标赛集体花样游泳第六名。
1992年，获得世界花样游泳赛集体花样游泳第五名，中国全国冠军赛集体花样游冠军、双人花样游泳亚军。
1993年，获得第七届中国全国运动会集体花样游泳冠军。
演艺经历
1993年8月陶虹被姜文选中在其处女作《阳光灿烂的日子》中饰演于北蓓。
1997年她所主演的电影《黑眼睛》获叙利亚第10届大马士革国际电影节最佳女主角、中国1998年度华表奖最佳女演员、18届金鸡奖最佳女主角奖。
1998年，中央戏剧学院表演系毕业后在中央实验话剧院工作。同年，在电视剧 《春光灿烂猪八戒》中饰演小龙女并与徐峥相识。
1999年她所主演的电影《美丽新世界》获大学生电影节最佳女主角奖。同年，在电视剧《说好不分手》中饰演鹿欣欣，并获百花奖最受欢迎女配角。
2000年电影《黑眼睛》在法国诺曼底海滨城市多维尔举行的第二界亚洲电影节上，获得“最佳女主角”奖。
2001年，主演电视剧《空镜子》，并在2002年和2003年凭借该剧分别获第20届中国电视金鹰奖观众喜爱女演员奖和第23届中国电视剧飞天奖最佳女主角奖。
2003年，主演胡玫执导的历史剧《汉武大帝》，在剧中饰演淮南王翁主刘陵，并于2006年凭该剧荣获第2届电视剧风云盛典最佳女配角奖。
2009年，获第九届中国电视电影百合奖“电视电影十年观众最喜爱的剧情类电视电影女演员奖、第27届飞天奖“中国电视剧飞天奖建国60周年突出贡献奖。 [11] 2007年，在电视剧《春草》饰演春草，并获2009东南影视风云榜最受欢迎女演员、北京影视盛典最受欢迎女演员。
2014年，陶虹主演的电视剧《红色》于9月18日在山东、北京、重庆、湖北四大卫视联合播出。
2017年，担任浙江卫视演技竞演类励志综艺《演员的诞生》飞行导师。
2018年，主演喜剧片《五好家庭》 。
社会活动
陶虹在出道时就开始接触公益活动，她是倡导环保家装的“绿丝带公益活动”大使、抗癌公益宣传大使、海洋日形象大使，她还是中国红十字基金会“天使之爱基金”形象代言人、国家信用盛典唯一的“诚信大使“。 陶虹十年来一直坚持参与社会公益，几乎成为她的工作重心。
2007年，美格菲室内划艇大赛5月19日在上海举行，比赛现场专门设立了图书捐献处将募捐的钱和书为民工孩子带来知识和快乐。运动员出身的影视明星陶虹得知比赛的慈善内容后，专程从北京赶来上海，不仅缴纳了慈善报名费参加了慈善比赛，还专门购买了一扎图书送到现场转送给孩子们。
2008年5月17日，中国红十字基金会理事、爱心天使陶虹与丈夫徐峥一起汇出10万元善款，通过中国红基会向灾区捐款10万元，以帮助四川地震灾区抗震救灾、重建家园。
2009年8月20日，陶虹参加《跨越海峡的爱心——援助台湾受灾同胞赈灾晚会》，六家省级卫视进行现场直播。
2012年4月14日，由中国社会福利基金会主办的慈善竞拍活动在北京青少年阅读体验大世界举行，拍卖筹集的善款将捐入“关爱•圆梦”项目。演员小陶虹携女参加了此次慈善拍卖活动。
2014年7月14日，壹基金明星义工、壹家人代表、影星陶虹探访了壹基金在雅安的震后重建项目，她和女儿一起在雅安市宝兴县灵关镇上的壹乐园儿童服务站担任了一天的临时站长，并作为2014年壹基金公益映像大篷车的发启人，参加了晚上的壹基金“映象大篷车”公益电影放映活动。