Thang Duy sinh ngày 07/10/1979, quê ở Ôn Châu, Chiết Giang. Từ bé Thang Duy đã rất dễ thương, đáng yêu và được mọi người yêu quý. Từ nhỏ cô đã là một đứa trẻ thông minh, lanh lợi, hoạt bát.
Thang Duy chụp ảnh cùng bố Thang Duy Minh, bố cô là một họa sỹ, nên từ bé cô chịu ảnh hưởng rất nhiều từ ông, từ bé cô cũng rất yêu hội họa, và sau khi tốt nghiệp trung học cũng đã lựa chọn nghiệp vẽ.
Sau khi tốt nghiệp trung học, Thang Duy thi vào Học viện điện ảnh Bắc Kinh thất bại với số điểm thuộc hàng thấp kỷ lục. Sau 3 năm đó, cô đỗ Học viện hý kịch Trung ương Bắc Kinh và tốt nghiệp năm 2002.
Vai Vương Giai Chi trong Sắc Giới là vai diễn điện ảnh đầu tay của Thang Duy, cũng là vai diễn giúp cô nổi tiếng. Vai này được nhiều nhà phê bình đánh giá là xuất sắc và nhận được nhiều giải thưởng giá trị. Tuy nhiên khi phim được công chiếu, nó nhận được nhiều phản ứng khác nhau xoay quanh những cảnh ân ái. Một số ít người cho rằng có những cảnh làm tình không thật cần thiết cho nội dung của bộ phim, đã biến nó thành một bộ phim khiêu dâm, họ kêu gọi tẩy chay Thang Duy. Tuy vậy phần đông khán giả vẫn ủng hộ cho vai diễn, trong đó có đạo diễn Lý An, diễn viên Châu Nhuận Phát ...
Sau khi phim Sắc Giới bị vấp phải sự phản đối và tẩy chay của khán giả Trung Quốc, khiến sự nghiệp của Thang Duy dường như ngừng hẳn. Vì vậy, ngay sau khi Thang Duy chính thức trở thành công dân Hong Kong, cô đã bắt đầu lại sự nghiệp của mình với phim Crossing Hennessy. Được biết, từ kịch bản đến vai diễn, đạo diễn, kể cả người bạn diễn Trương Học Hữu, tất cả ekip đoàn phim đều được tuyển chọn để hỗ trợ tốt nhất cho sự trở lại của Thang Duy.
Năm 2010 là thời điểm mà Thang Duy bứt phá để tạo nên một cú hích mới sau vai diễn quá xuất sắc trong Sắc Giới. Late Autumn là tác phẩm làm lại từ phim kinh điển của Hàn Quốc năm 1966.
Trong phim Thang Duy thủ vai Anna - một phạm nhân mang hai dòng máu Trung - Mỹ can án giết chồng, được đặc cách cho về nhà ba ngày để chịu tang mẹ, và trên chuyến xe bus trở lại Seattle cô tình cờ gặp gỡ một chàng trai người Hàn đang bị truy sát, họ chỉ sống với nhau vỏn vẹn 72 tiếng đồng hồ, dù ngôn ngữ bất đồng nhưng chỉ với những khoảnh khắc sẻ chia, cảm thông để rồi dẫn đến yêu thương, hai trái tim đồng điệu đã thuộc về nhau.
Bộ phim năm 2011 của Thang Duy là Swordmen, đây là bộ phim đánh dấu lần đầu tiên Thang Duy đến với dòng phim hành động gay cấn. Trong bộ phim kinh phí triệu USD của đạo diễn Peter Trần, Thang Duy sẽ đóng cặp với Chung Tử Đơn và Kim Thành Vũ - hai trong số những ngôi sao nam đã góp mặt trong nhiều phim hành động, võ hiệp kỳ tình rất thành công.
Thang Duy trong phim Sắc Giới được vinh dự nhận giải Gương mặt diễn viên mới của năm. Năm 2011, Thang Duy nhận giải Nữ diễn viên chính xuất sắc tại Lễ trao giải nghệ thuật Baeksang 47 năm 2011 trong phim Thu muộn. Với vai diễn trong Crossing Hennessy, nữ diễn viên xinh đẹp Thang Duy lần đầu tiên đăng quang ngôi vị Ảnh hậu tại giải thưởng truyền thông Hoa ngữ lần thứ 11.
Thang Duy tình cờ tham gia làm việc thiện ở Hồ Nam trong một lần đi du lịch. Thang Duy đã thực sự trở lại rạng rỡ và nồng nàn, trên màn ảnh, các bìa tạp chí lẫn ngoài đời. Trong một cuộc phỏng vấn mới nhất, Thang Duy thở phào nhẹ nhõm và nói rằng, bình yên với cô đã trở lại. “Con người cần tiếp nhận tất cả hỷ nộ ái ố mà thượng đế an bài. Ý nghĩa của cuộc đời nằm trong quá trình tìm kiếm hy vọng giữa khổ đau vất vả đó”.