唐菀在11岁的时候离开家，入读沈阳民族艺术学校，在读书期间被中央民族歌舞团的老师看到她身上特有的舞蹈气质，推荐她进入中央民族歌舞团学习民间舞，2005年9月，唐菀顺利考入北京电影学院2005级表演系本科班。
2012年1月9日，由
合润传媒与新浪网联合出品的微电影《
马格回家》正式上线，唐菀出演女主角马格，传递了“北漂需要一个理由，回家却需要鼓足一万分的勇气”的主题。同年3月4日，警匪悬疑题材电视剧《疯狂倒计时》在天津影视频道播出，唐菀在剧中扮演警察江玲。同年8月，唐菀主演的网络剧《这货不是三国》在
PPS网络电视平台播出，在剧中饰演夏侯霜。
2013年3月，唐菀在抗战题材电视剧《
桃花绽放》担任女主角，饰演“上海第一神偷”苗天魁养女的周正雅。同年，唐菀参与拍摄《
捍卫1949》（原名《零号刺杀》），饰演一位地下党员柏兰。
2014年2月，参与出演电影《亲情合约》，饰演沈玲。同年12月，唐菀参与拍摄玄幻偶像电视剧《
山海经之赤影传说》，扮演了一位青龙阵营星宿之一，并且是反派定位的柳若霜。
2015年1月23日，唐菀参与拍摄的青春励志题材的情景网络剧《
我的青春道馆》在爱奇艺平台播出，在剧中扮演唐美丽。同时，在
林育贤执导、
周冬雨和
李准基主演的爱情电影《
西西里艳阳下》中，饰演眼镜。4月25日，与
张译文、
薛山合作主演的《
快递丘比特》在中央电视台电影频道播出，饰演深陷畸恋不能自拔的失恋女叶飞儿，在经历一番啼笑皆非的情感碰撞后逐渐领悟到爱情真谛。
2016年2月，由最高人民检察院影视中心创作、
李路导演执导的反腐题材电视剧《
人民的名义》在江苏南京开机，在剧中唐菀饰演反贪局侦查科科长林华华。
2017年，主演电视剧《
哥不是传说》。2019年，主演的电影《
刀锋所向》开机，影片中饰演女一号；同年还参加了《闺蜜说》第二季和《成为妈妈后》两部综艺。
在《
山海经之赤影传说》中，无论是和张翰、娜扎、李超他们的群戏，还是个人气势十足充满爆发力的独角戏，唐菀都表现得十分出色。（凤凰网娱乐 评）