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,在中央戏剧学院上学期间便开始接拍影视片。
金莉莉1987年,与陈晓旭,欧阳奋强共同主演古装剧《红楼梦》,在剧中饰演老实无能,懦弱怕事的贾迎春,之后因为考入中央戏剧学院,终止了该剧的拍摄；同年,出演周晓文,史晨风共同执导的电影《最后的疯狂》。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,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。金莉莉最新个人写真1997年6月29日,领衔主演的红色战争电影《红嫂》上映,在片中饰演沂蒙山区用乳汁救死扶伤的明德英。1998年,与胡亚捷,陈锐共同主演都市剧《千秋之约》,在剧中饰演甘绍伍之女,新闻工作者甘玫。1999年,在军旅剧《壮志凌云》中饰演外号“小蜜蜂”的女气象专家何敏。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。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,参演的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》,在剧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。2023年3月,参演话剧《恋爱吧！契诃夫》。
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”。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。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。