童年的袁立是个十足的假小子。因相貌出众引起了星探的注意。1994年袁立拍摄了她的电影处女作《飞虎队》饰演李九的情人小青，随后在剧情电影《女人花》中饰演女主角胭脂。1997年在爱情电影《非常爱情》中搭档柳云龙，饰演坚强勇敢的女主角舒心，影片获得第4届中国电影“华表奖”优秀故事片奖；在《英雄无悔》中搭档濮存昕饰演高天的女朋友吴茵茵，同年在春节联欢晚会上表演节目《天长地久》。1998年袁立和陆毅主演了赵宝刚导演的电视连续剧《永不瞑目》，凭借对剧中欧阳兰兰一角的成功塑造，使她获得第18届中国电视“金鹰奖”最佳女配角奖。2000年袁立开始参演系列剧《铁齿铜牙纪晓岚》，饰演具有侠女风范、伶牙俐齿的杜小月，并连续出演了《铁齿铜牙纪晓岚》的后三部续集，该剧使袁立获得更多关注；同年首次和陈建斌合作，参演剧情电视剧《我亲爱的祖国》，剧中饰演率性单纯的高宝瑟。2001年袁立同苏有朋合作主演青春电视剧《相约青春》饰演年轻漂亮的马叶叶；在都市电视剧《致命邂逅》中饰演颇有心计的杜拉拉；同年她还搭档陈道明主演由管虎导演的警匪电视剧《黑洞》饰演聂明宇妹妹冯蕾蕾。2002年凭借爱情电影《绝对·情感》中安然一角，获得第25届大众电影“百花奖”最佳女配角奖，首次在电影领域斩获奖项；同年搭档宋春丽、陆毅主演反腐悬疑电视剧《浮华背后》，饰演年轻漂亮的莫菲。2003年袁立在爱情喜剧连续剧《警察有约》中客串饰演一位时髦对象。
2004年搭档胡兵主演电视剧《啼笑因缘》，剧中饰演美丽、善良沈凤喜。2006年主演“国际导演拍北京”项目之意大利导演吉赛贝·托纳多雷拍摄的短片《重聚》；参演历史电视剧《昭君出塞》，剧中饰演心狠手辣的颛渠阏氏；同年搭档陈宝国主演电视剧《一生为奴》，饰演咸丰帝懿贵妃慈禧。2007年在电视剧《上海王》中饰演一代女杰筱月桂；2008年主演古装电视剧《母仪天下》，剧中饰演汉元帝刘奭的皇后王政君；2009年袁立主演剧情电视剧《家在洹上》饰演性格泼辣、言语尖酸的张宝莲。2010年4月宣告转战电影市场；同年参演电视剧《婚姻保卫战》，在剧中饰演做事雷厉风行的女强人兰心；同年主演民国历史电视剧《牟氏庄园》，饰演大气智慧的姜振帼。2011年参演搭档刘德华、巩俐出演电影《我知女人心》，影片中饰演爱痴狂的娇嗔小女人燕妮；同年在电视剧《中国1945之重庆风云》饰演宋庆龄。
2012年袁立参演了王晶导演的电影《大上海》，在影片中饰演成熟优雅的凌沪生；同年在电视剧《母亲，母亲》中饰演女主角母亲金国秀。2013年4月袁立演艺合同到期，停止工作合作宣布息影。2016年5月息影三年后袁立首次公开亮相参加纪实节目《明星调查局》，袁立在节目中陪抗战老兵游西湖，聚焦老兵退伍生活。袁立高中还没毕业便已经接拍多个广告。在这个过程中，她逐渐萌发了对表演的兴趣。1992年19岁的袁立报考上海戏剧学院并顺利通过一试、二试，最终因监考老师说她没有演戏的热情而在第三试被淘汰；后袁立报考北京电影学院并通过了入学考试，还取得了北京电影学院表演系92级专业第一名的成绩。2007年袁立与赵岭闪电结婚，于年底离婚。2011年11月30日袁立和林博文结婚，林博文是小布什总统弟弟尼尔·布什和爱德华·雷曼开的雷曼布什公司的CEO；两人于2011年7月认识。
