Grybauskaitė er utdannet økonom fra Universitetet i Leningrad (1983) i det daværende Sovjetunionen. I 1988 tok hun doktorgraden i økonomi ved Moskvas samfunnsvitenskapelige akademi. Hun studerte deretter ved Georgetown University i Washington, D.C. i USA. Etter en kort periode som instituttleder ble Grybauskaitė i 1991 tilknyttet statsministerens kontor i hjemlandet Litauen. Fra 1991 til 1993 arbeidet hun med europeisk integrasjon i departementet for internasjonale økonomiske forbindelser. I 1993 ble hun Litauens sjefsforhandler under forhandlingene om frihandelsavtale med EU, deretter innehadde hun samme stilling i forbindelse med medlemskapsforhandlingene i årene fra 1994. Fra 1996 til 1999 var Grybauskaitė Litauens ambassadør til USA, for deretter å inneha ministerposter, først som visefinansminister (1999–2000), viseutenriksminister (2000–2001) og til sist finansminister (2001–2004).