007年，担任外交部欧亚司参赞。2011年，改任外交部政策规划司副司长兼外交部重要文稿起草办公室主任。2013年，升任外交部政策规划司副司长。2016年6月，接替张喜云任中华人民共和国驻乌克兰特命全权大使。2016年6月14日，杜伟向时任乌克兰总统彼得·波罗申科递交国书。2019年12月离任。2019年，乌克兰最大的专业生产飞机发动机的企业马达西奇计划出售其主要资产给中国大陆企业天骄航空（北京天骄航空产业投资有限公司）和信威集团。同年8月，约翰·博尔顿访问乌克兰，期间美国向乌克兰施加压力，以停止对乌克兰