2000年，佟丽娅参加了春节联欢晚会舞蹈表演。2002年，佟丽娅获得首届新疆小姐大赛亚军、全国影视新人选拔大赛金奖。2004年，佟丽娅又参加了中央电视台的春节联欢晚会舞蹈表演。
大专毕业的她一直在文化部表演，她天生有一颗热爱表演的心，文化部的舞台虽然绚丽，可她的长处并非只有舞蹈。于是她做了一个改变一生的大胆决定，去考中戏的表演系。
当年有一万多人参加考试，最后才招了20多个人，竞争的残酷性可想而知。佟丽娅在进入中央戏剧学院后开始恶补那些表演知识，自身的努力加上美丽的容貌。
还未毕就被尔冬升导演相中，让她在《新不了情》中饰演青年歌女李再爱。首度出镜就让人记住了这个扎着两个麻花辫的青春少女佟丽娅，还未毕业的她就凭借自己的清纯形象成功出道。
