于1998年首次参加山东省第十九届运动会并获女子40发气步枪第二名，从2002年开始在重大国内、国际赛事暂露头角。2002年入选中国国家队。2004年进入山东理工大学体育学院运动训练专业学习。面临夺取奥运首金压力的杜丽，在2008年北京奥运会女子10米气步枪比赛中仅获得第五名，卫冕失败，但8月14日在50米运动步枪三姿的比赛中以总成绩690.3环破奥运会纪录夺得金牌。巧合的是，四年前的8月14日正是杜丽为中国队在雅典奥运取得第一金的大日子。2012年，杜丽代表中国出战英国伦敦举行的奥林匹克运动会射击