1985年金莉莉报考上海戏剧学院，未中，接着她又报考了中央戏剧学院，被录取，9月进入中央戏剧学院 ，在中戏上学起，金莉莉便开始接拍影视片 。
1990年与何麟、沈敏共同主演古装剧情电影《禁烟枪手》。同年领衔主演于晓阳执导的《皇家尼姑》。1992年领衔主演石晓华执导的电影《神警奇偷》，在片中饰演千面神偷。1994年在金钊执导的历史战争剧《张学良将军》中与剧雪、李艳秋共同饰演张学良的第二任妻子赵一荻。
1995年与陈宝国共同主演描写中国民用航空人风貌的电视剧《中国空姐》。
1996年金莉莉在现代纪实剧《大漠丰碑》中饰演北京军区给水工程团长郭安的妻子，凭借该剧获第15届中国电视金鹰奖最佳女配角奖 。
2000年领衔主演宁海强、张仁川共同指导的军旅轻喜剧《兵哥兵妹》，在剧中饰演预备役师医院的院长魏威[8-9] 。2001年与傅亨、林鹏共同主演商战题材剧《永存我心》。
2002年在滕华涛执导的都市爱情剧《非你不可》中饰演男主角柯磊的母亲柯琴 。2003年参演张多福、陈健共同执导古装轻喜剧《风筝奇缘》 。
2004年4月20日参演的爱情年代剧《啼笑因缘》在央视八套首播 。8月3日女警感化教育题材剧《女子监狱》播出，在剧中饰演教导员邢静 。同年在平江锁金执导的爱情悬疑剧《月影风荷》中饰演姚小越的母亲郝美凤 。
2005年在刘惠宁执导的电视剧《半路夫妻》中饰演管军的前妻薛冬娜 。2007年参演曾丽珍执导的历史正剧《上书房》，在剧中饰演孝敬宪皇后。
2008年9月在山西拍摄的非遗保护电视剧《大河风歌》中饰演山村教师罗秀娥 。2009年在金姝慧执导的青春偶像剧《美女不坏》中饰演陈威廉女友张颖 。
2012年5月参演都市时尚情感剧《恋爱相对论》，在剧中饰演天娜的时尚潮妈郝亚琴 。
2014年8月金莉莉带着7岁的女儿辰辰参加节目，这是她女儿首次公开现身 。
金莉莉在校期间与同班同学巩俐、史可、伍宇娟、陈炜被称为中戏89届的“五朵金花” （腾讯娱乐评）。闯荡银屏多年的金莉莉依然不倦地努力，不管是什么样恶劣的拍摄条件，她都表现出非常敬业的精神，凭借她多年打拼积累的实力，塑造了多个人物形象 （《大众电视》评），不管是《中国空姐》中扮演的美丽热情的空姐童真，还是《爱在雨季》中为家庭和睦而奔走的姐姐于平，都给观众留下了深刻印象 （新华网评）。
