杜丽出生于山东省淄博市沂源县南麻镇，1994年春开始入沂源县体校学习业余射击。1996年自费进入山东淄博市体校，启蒙教练周士兵。
1998年，进入山东省射击队，跟随王德文教练进行专业的射击训练；同年，参加山东省第十九届运动会获女子40发气步枪第二名。
2002年，杜丽入选中国国家队；同年，获得射击世锦赛女子10米气步枪个人亚军、团体冠军；釜山亚运会女子步枪3x20个人、团体冠军；射击世界杯美国站女子步枪3x20第三名；射击世界杯中国站女子10米气步枪第三名的奖项。
2003年6月，杜丽参加射击世界杯克罗地亚站女子10米气步枪金牌并以504.9环打破世界纪录；10月，在射击世界杯总决赛中获得女子10米气步枪个人亚军。
2004年2月，获得射击世界杯曼谷站女子10米气步枪银牌；8月，代表中国队参加雅典奥运会，获得女子10米气步枪金牌，为中国代表队在雅典奥运会夺得首金；10月，在曼谷举行的射击世界杯总决赛中获得女子10米气步枪金牌；同年，进入山东理工大学体育学院运动训练专业学习。
2005年5月，杜丽参加射击世界杯美国站获得10米气步枪金牌；6月，获得射击世界杯米兰站10米气步枪金牌；8月，射击世界杯总决赛（慕尼黑）女子10米气步枪金牌；11月，在东亚运动会获得女子10米气步枪金牌。
2006年6月，杜丽以0.1环的优势力压德国选手普费尔施费特夺射击世界杯米兰站金牌。
2007年4月，杜丽在射击世界杯悉尼站比赛中一路领先，两次打出10.8环的成绩，并且在决赛中打出最好的103.3环的成绩，加上预赛的399环，最终以502.3力压群芳，摘得女子10米气步枪金牌。
2008年8月9日，杜丽在北京奥运会女子10米气步枪比赛中仅获得第五名，卫冕失败；8月14日，在50米运动步枪三姿的比赛中以总成绩690.3环破奥运会纪录夺得金牌。
2012年，折戟伦敦奥运会后，杜丽向国际射联申报了暂时退役申请。
2015年1月，杜丽宣布重回国家队开始训练，备战里约奥运；9月，在里约奥运会的第一阶段选拔赛上，杜丽在10米气步枪的比赛中总积分排名第三，顺利晋级，获得了参加里约奥运会的初步资格。
2016年3月28日，最后阶段的里约奥运选拔赛在北京射击馆进行。在女子10米气步枪第三阶段预选赛中，杜丽虽然表现不佳，但还是凭借三个阶段的总体发挥以132分获得第二名，时隔8年再次获得奥运会参赛资格；8月6日，在里约奥运会女子十米气步枪赛事中，杜丽以207环的成绩获得银牌；12日，在里约奥运会女子50米步枪三种姿势比赛中，获得铜牌，并在赛后正式宣布退役。
2016年10月10日，2016年射击世界杯总决赛在意大利博洛尼亚结束了收官日的争夺，奥运冠军杜丽表现出色，在女子50米步枪三姿较量中收获一枚铜牌。而比赛后杜丽在个人社交平台上发表告别感言，也许，这位奥运四朝元老真得要与射击赛场挥手告别了。
2017年7月，当选国家射击队女子步枪教练员。
2017年11月，任北京冬奥组委运动员委员会委员。
年份 赛事 项目 记录类别 记录数据
2002年 芬兰世界锦标赛 10米女子气步枪团体 世界纪录 1192环
2002年 釜山亚运会 10米女子气步枪团体 世界纪录 1194环
2003年 克罗地亚世界杯 10米女子气步枪个人 世界纪录 504.9环
2004年 雅典奥运会 10米女子气步枪个人 奥运纪录 502环
2007年 射击亚锦赛 10米女子气步枪团体 世界纪录 1196环
2008年 北京奥运会 50米步枪女子3 x20 个人 奥运纪录 690.3 环
2012年 亚洲射击锦标赛 50米步枪女子3 x20 团体 世界纪录 1766环
年份 赛事 项目 记录数据 奖项
2004年 射击世界杯曼谷站 10米女子气步枪个人 501.3环（397 104.3环) 银牌
2004年10月 射击世界杯总决赛 10米女子气步枪个人 502.3环（398 104.3环) 金牌
2005年5月 射击世界杯美国站 10米女子气步枪个人 502.2环（398 104环) 金牌
2005年6月 射击世界杯米兰站 10米女子气步枪个人 503.2环（399 104.2) 金牌
2005年8月 射击世界杯总决赛（慕尼黑） 10米女子气步枪个人 503.2环（398 105.2) 金牌
2005年11月 东亚运动会 10米女子气步枪个人 502.3环（398 104.3) 金牌
2006年 射击世界杯广州站 10米女子气步枪个人 500.4环（399 101.4) 银牌
2006年 射击世界杯米兰站 10米女子气步枪个人 501.8环（399 102.8) 金牌
2006年 射击世界杯总决赛（西班牙） 10米女子气步枪个人 504.6环（400 104.6) 金牌
2006年 射击世锦赛（萨格勒布） 10米女子气步枪个人 502.1环 金牌
2006年 多哈亚运会 10米女子气步枪个人 501.4环（398 103.4) 金牌
2007年 射击世界杯美国站 10米女子气步枪个人 500.9环 第六
2007年 射击世界杯悉尼站 10米女子气步枪个人 502.3环（399 103.3) 金牌
2007年 射击世界杯总决赛（曼谷） 10米女子气步枪个人 502.2环（398 104.2) 金牌
2007年 射击亚锦赛（科威特） 50米步枪三姿 个人 677.6环（576 101.6) 银牌
2008年 射击世界杯北京站 10米女子气步枪个人 502.2环（399 103.2) 铜牌
2008年 射击世界杯北京站 50米步枪三姿 个人 692.7环（590 102.7) 金牌
2008年 射击世界杯德国站 10米女子气步枪个人 500.6环（397 103.6) 第四
2008年 射击世界杯德国站 50米步枪三姿 个人 692.9环（593 99.9) 第四
2008年 射击世界杯意大利站 10米女子气步枪个人 500.7环(399 101.7) 第四
2008年 射击世界杯意大利站 50米步枪三姿 个人 682.7环（581 101.7) 第六
2008年 北京奥运会 10米女子气步枪个人 499.6环（399 100.6） 第五
2011年 射击世界杯韩国站 50米步枪三姿 个人 682.2环 季军
2016年8月 里约奥运会 女子10米气步枪 207环 银牌
2006年，杜丽出任家乡山东省淄博市的希望工程形象大使，并设立“杜丽基金”，用于帮助特困生。
2008年9月9日，杜丽参加杨受成慈善基金奖励北京奥运会金牌运动员颁奖仪式。
2010年3月19日，杜丽参加北京千禧大酒店举办中国运动员教育基金体育明星慈善夜。
▪ 2016 里约奥运会 女子10米气步枪亚军 （获奖）
▪ 2016 里约奥运会 50米步枪三种姿势季军 （获奖）
▪ 2016 里约奥运会 女子50米步枪三种姿势季军 （获奖）
▪ 2012 亚洲射击锦标赛 女子50米步枪三姿团体冠军 （获奖）
▪ 2012 亚洲射击锦标赛 女子50米步枪卧射团体亚军 （获奖）
▪ 2012 亚洲射击锦标赛 女子10米气步枪团体冠军、个人赛季军 （获奖）
▪ 2012 世界杯英国站 女子50米步枪3x20季军 （获奖）
▪ 2011 射击世界杯韩国站 50米步枪三姿季军 （获奖）
▪ 2008 射击世界杯中国站 步枪3x20冠军 （获奖）
▪ 2008 北京奥运会 女子50米步枪三姿冠军 （获奖）
▪ 2008 射击世界杯中国站 女子10米气步枪季军 （获奖）
▪ 2007 世界杯澳大利亚站 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2007 射击亚锦赛 10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2007 射击世界杯总决赛 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2007 射击亚锦赛 女子步枪3x20亚军 （获奖）
▪ 2006 射击世锦赛 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2006 多哈亚运会 女子10米气步枪团体冠军 （获奖）
▪ 2006 射击世界杯总决赛 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2006 多哈亚运会 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2006 射击世界杯意大利站 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2006 射击世界杯中国站 女子10米气步枪亚军 （获奖）
▪ 2005 世界杯意大利站 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2005 射击世界杯韩国站 女子步枪3x20季军 （获奖）
▪ 2005 射击世界杯总决赛 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2005 射击世界杯美国站 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2004 雅典奥运会 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2004 世界杯总决赛 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2004 世界杯泰国站 女子10米气步枪亚军 （获奖）
▪ 2003 世界杯克罗地亚站 女子10米气步枪冠军 （获奖）
▪ 2003 世界杯总决赛 女子10米气步枪亚军 （获奖）
▪ 2002 世界杯中国站 女子10米气步枪季军 （获奖）
▪ 2002 釜山亚运会 女子步枪3x20冠军 （获奖）
▪ 2002 射击世锦赛 10米气步枪个人亚军 （获奖）
▪ 2002 釜山亚运会 女子步枪3x20团体冠军 （获奖）
▪ 2002 世界杯美国站 女子步枪3x20季军 （获奖）
▪ 2002 射击世锦赛 10米气步枪团体冠军 （获奖）
十年磨一枪，我们不知道这次的失败对杜丽来说意味着什么，但相信人们会记得，在中国的体坛上，有一个杜丽，从女孩儿到女人，她都坚定地走在射击的道路上。（搜狐网评）
这个山东女孩在用她的努力和顽强为所有人奉献了一场精彩的首金争夺战。（中国体育报评）
