汤嬿初中毕业后,因为家境不如从前因此去了江苏省戏剧学校,对表演没什么概念的她,在戏剧学校很不适应。在第一年,老师甚至把家长叫去建议她重新考虑选择学校,但她经过不懈的坚持,最终取得了不错的专业成绩。之后,汤嬿又考入了中央戏剧学院。
2004年,在犯罪剧《
苍天有眼》中饰演刑警队长崔华;还出演了由林志颖主演的古装剧《
书剑情侠柳三变》。
2007年,与
张国立、
邓婕等人合作出演亲情剧《
亲兄热弟》,饰演演张国立和邓婕的女儿刘眉眉,在剧中对父亲心存恨而最终与父母和好;12月,被
冯小刚导演选中在
张涵予、
邓超等人主演的战争题材电影《
集结号》担任女主角孙桂琴,性格善良坚强,为丈夫王金纯讨回“牺牲”的荣誉,她也凭借该角色获得第29届大众电影百花奖最佳女主角提名,因而受到关注。
2009年1月,再度与邓超合作出演情感剧《
人间情缘》,饰演柔美纯良的文工团台柱子查建英,对爱情执着的她与邓超饰演的黎小军演绎了一段旷世奇恋,获得观众喜爱;4月,出演年代戏《
深宅》,在剧中扮演秦岚的妹妹白玉枫,因爱生恨而落下个悲惨结局;8月,出演以“人肉搜索”为题材的悬疑电影《
无形杀》,该片讲述了她与
印小天饰演的一对因网络结缘的情侣引发的离奇命案;随后还出演了,战争情感题材电视剧《
烽火影人》,饰演谷雨濛,在投身电影团后成长为一名坚强的八路军战士。
2010年4月1日,出演动作电影《
火龙对决》,她与
王宝强扮演一对从内地到香港谋生的夫妻,身怀六甲的她被卷进一宗杀人案中,
黎明还在火灾中冒险为其接生;同年还在都市爱情电影《
丹妮的童话》中饰演女主角丹妮,一个清纯快乐的巧克力店员;
2011年7月,在沙漠斗争传奇电视剧《
风雨沙坡头》中扮演军统人员马友兰,在责任和感情中苦苦挣扎,塑造了兼具复杂、坚毅和美艳的形象。
2012年4月,主演援藏题材电视剧《
雪浴昆仑》中,她饰演的乔阿梅是个敢爱敢恨、勇敢坚强的军中护士,在新疆、西藏恶劣的自然环境下诠释出援藏女兵五十年跨度的爱恨情仇;12月, 在历史古装题材电视剧《
楚汉传奇》饰演戚夫人。
2013年1月,出演动作枪战电影《
越位者》,饰演外表柔弱,却敢爱敢恨、勇于承担的母亲“芸洁”。
2015年,与
张国强搭档主演反法西斯战争题材电视剧《
1945黎明之战》,饰演“杨桃”一角,年轻貌美且家境优越,曾留学海外的她机缘巧合地加入了抗日组织“蚂蚁小分队”,成为一名抗日女战士。汤嬿领衔主演的反战亲情院线电影《
云情报》,将于10月上映。
在《集结号》这样一部“男人戏”中,汤嬿无疑是万树丛中一点红,成为不折不扣的焦点(新浪娱乐评)。在《楚汉传奇》中,无论从年龄、气质、外形上,汤嬿演绎的戚夫人从开始的楚楚动人、到温柔优雅、再到最后的悲凉欺悯,都比较符合和贴近历史上的“戚夫人”(搜狐娱乐评)。