金婷婷曾先后在仙桃市实验小学、仙桃三中就读。1999年，代表学校随附中艺术团赴波兰参加第22届比得哥什国际音乐比赛，获金奖和最佳演唱奖。

2001年6月毕业于武汉音乐学院附中，考入中国音乐学院。2002年，拍摄MTV《旗帜》，由中央电视台戏曲音乐部制作，导演杨东升执导，在十六大开幕式前夕播出。2003年，拍摄MTV《欢乐颂》，在中央电视台及部分省、市电视台滚动播出。2004年参加《在灿烂阳光下》全国歌手大赛，获此次比赛最高分获超越原唱大奖。2005年参加公安部春节联欢晚会在中央电视台播出。

2006年6月毕业于中国音乐学院声歌系五年制本科，同年考取中国音乐学院硕士研究生。8月被总政歌剧团特招入伍。

2006年荣获第十二届CCTV全国青年歌手电视大奖赛个人决赛优秀奖。同年由中国唱片总公司发行个人专辑《花样年华》。同年参加第一届中日歌坛新人国际交流音乐会、中央电视台春节歌舞晚会、中国教育电视台春节联欢晚会、公安部春节联欢晚会、中央电视台《同一首歌》、《音画时尚》声乐艺术表演节目。

2007年12月在中国金钟奖声乐比赛中荣获铜奖，同年获第六届中国金唱片奖。

2008年，推出倡导绿色和谐发展、由国家环保总局副局长亲自填词的《绿色中国》。

2009年，新中国60年诞辰，随团出访欧洲众多国家。

2010年，参加国家大剧院大型音乐舞蹈史诗《复兴之路》演出。2010年6月，在中国音乐学院举办金婷婷硕士毕业独唱音乐会。

2011年7月，为庆祝中国共产党建党90周年，出演歌剧《永不消逝的电波》剧中饰演“何兰芬”。

2012年1月，参加国家大剧院5周年院庆，“舞台有你我，携手艺术家”主题演出。3月，参加歌唱家李谷一老师从艺50周年大型演唱会。4月，参加大型情景音舞诗画《天安门》演出。5月，参加北京共青团纪念中国共青团成立九十周年“青春之歌”大型歌会。6月，参加“天使颂”庆祝北京儿童医院建院70周年大型主题文艺晚会。6月，出演国家大剧院首部大型原创民族歌剧《运河谣》剧中饰演“关砚砚”。7月，赴英国参加伦敦奥运会“北京文化周”系列演出。12月26日，参加戴玉强师生新年音乐会。

2013年1月20日，参加2013北京电视台春晚。1月24日，参加中国文联举办的“百花迎春——中国文学艺术届春节大联欢”。1月28日，参加“万家灯火平安夜”公安部春晚演出。2月1日，参加军民迎新春文艺晚会。3月5日，参加《为你歌唱——戴玉强与未来“剧”星》音乐会。5月23日，参加《让世界充满爱》大爱无疆，天佑雅安的公益活动，为灾区人民演绎公益歌曲《让世界充满爱》。6月17日，参与中央电视台CCTV-1综合频道“翰墨音缘”栏目录制。6月19日，参加“光荣绽放”——第十五届青歌赛十大获奖歌手演唱会。7月1日，参加国家大剧院夏季演出季——难忘的旋律，中国红——“庆七一”红色经典名家名曲音乐会。8月6日，赴法国参加由文联推出的中华经典系列咏诵会，放歌亲情，感悟《孝经》主题演出。8月24日，参加第六届中国国际青年艺术周开幕式暨国际艺术比赛中国获奖选手音乐会。9月12日，参加中央电视台CCTV-15“江山如画”国庆音乐会，演唱歌曲《乡恋》。9月17日，参加公益原创音乐剧《梦想绽放》演出。9月30日，受邀为“成龙杭州个人演唱会”演唱嘉宾。10月16日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道“星光璀璨”新民歌演唱会。11月22日，参加中央电视台“光荣绽放”新十大作曲家声乐作品音乐会。12月10日，参加“莫斯科郊外的晚上”经典电影歌曲名家演唱会。12月24日，参加纪念毛泽东诞辰120周年《人民的毛泽东》大型音乐会。

2014年1月10日，在深圳音乐厅举办金婷婷独唱慈善音乐会。1月20日，参加2014直通维也纳新年音乐会。1月23日，参加“百花迎春”中国文学艺术届春晚。1月28日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道“光荣绽放”新十大女高音歌唱家演唱会，演唱歌曲《梧桐树》《英雄赞歌》。3月5日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道“光荣绽放”新十大作曲家声乐作品音乐会，演唱歌曲《祖国颂》。3月17日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《天天把歌唱》录制，演唱歌曲《天路》《记得我是谁》。4月3日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《天天把歌唱》录制，演唱歌曲《远方客人请你留下来》《隐形的翅膀》《紫藤花》。4月11日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《民歌中国》录制，演唱歌曲《父亲的草原母亲的河》《幸福山歌》。4月13日，在国家大剧院举办歌唱家系列之——金婷婷独唱音乐会。5月1日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道五一隆重巨献《2014光辉岁月——星光璀璨新民歌演唱会》直播录制，演唱电视剧《木府风云》主题曲《净土》。5月19日，参加中央电视台CCTV-6电影频道《流金岁月》——歌唱家李谷一专访录制。6月14日，参加歌唱家李谷一老师在成都的授课讲座。6月17日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《综艺盛典——著名歌唱家李谷一专场录制》，演唱歌曲《洁白的羽毛寄深情》。6月23日，参加歌唱家戴玉强授课讲座“戴你唱歌”录制，演唱歌曲《曙色》。6月27日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《民歌中国》节目录制，演唱歌曲《天路》《我的深情为你守候》。7月16日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《文化视点》主题之《我们的中国梦》节目录制。8月2日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《星光璀璨—2014中国情歌大会》节目录制，演唱歌曲《勇气》《为爱痴狂》。8月20日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《光荣绽放2014十大中国歌剧选段音乐会》，演唱中国歌剧选段《数九寒天下大雪》《一道道水来一道道山》。8月30日，参与拍摄微电影《团圆饭》。9月1日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《天天把歌唱》录制，演唱中国梦系列主题歌曲《大梦中国》。9月2日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道为庆祝新中国成立65周年强力推出的国庆特别系列歌会《放歌新中国》的录制，演唱歌曲《万泉河水清又清》《金唆银唆》。

2015年4月5日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道“乐动青山”2015清明民族音乐会，演唱歌曲《天耀中华》。5月23日，受邀参加BeMyGuest·尚客私享家[为你读诗]—《当你途经我的绽放》。6月10日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《天天把歌唱》录制，演唱歌曲《一江水》《世上哪有树缠藤》。6月12日，受邀参加中央电视台CCTV-4国际频道中华情——“四海一家亲，共圆中国梦”乙未年世界华人炎帝故里寻根节暨拜谒炎帝神农大典直播演出，演唱主题曲《炎帝情·中华梦》。7月22日，参加中国音乐电视《我家住在长江边》MV拍摄。7月29日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《放歌新中国第二季》录制，演唱歌曲《约定》《长大后我就成了你》。8月8日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《民歌·中国》吉林延边走基层慰问演出。8月19日，参加中央电视台CCTV-3综艺频道《天天把歌唱》录制，演唱歌曲《绒花》《小路》《亲密爱人》《我家住在长江边》。8月21日，受邀参加像你这样细细地听为你读诗2015上海音乐诗会暨首部有声诗歌作品集发布典礼。9月28日，参加中央电视台CCTV-1综合频道《江山如画·国庆音乐会》录制，演唱歌曲《为祖国干杯》。9月30日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道《2015星光璀璨演唱会》直播录制，演唱歌曲《中国之最》。10月12日，参加中国音乐电视《难忘的那一天》MV拍摄。12月17日，受邀参加中央电视台CCTV-15音乐频道“争奇斗艳”·第三季颁奖盛典，演唱歌曲《茉莉花》。

2016年1月3日，参加中央电视台CCTV-15音乐频道“乐进新年”2016跨年晚会，演唱歌曲《梨花又开放》。1月16日，参加2016中国文联“百花迎春”大联欢，演唱歌曲《南泥湾》。2月7日，参加2016中央电视台猴年春晚，演唱歌曲《我的祖国》。4月，发行专辑《坚守》。6月29日，参加庆祝中国共产党成立95周年音乐会《信念永恒》，演唱歌曲《走在小康路上》。7月20日，参加2016中央电视台“心连心”赴四川雅安慰问演出，演唱歌曲《走在小康路上》《我的深情为你守候》。8月5日，参加中央电视台“心连心”隆化《燕山梦正圆》慰问演出，演唱歌曲《相亲相爱》。8月14日，受邀参加CCTV-15音乐频道《乐游天下》之“海兰江畔稻花香”节目录制。8月24日，参加CCTV-11戏曲频道《梨园闯关我挂帅》节目录制，演唱黄梅戏选段《女驸马》。8月27日，参加CCTV-15音乐频道《一起音乐吧》为奥运喝彩特别节目，演唱歌曲《我和你》。9月2日，参加CCTV-3综艺频道《开门大吉》节目录制，演唱歌曲《阿佤人民唱新歌》。

2017年1月15日，参加2017天津卫视春晚录制，演唱歌曲《坚守》。1月10日，参加2017“我们的中国梦”文化进万家主题演出，演唱歌曲《走在小康路上》《永远跟着共产党》。1月27日，参加2017中央电视台鸡年春晚，演唱歌曲《母亲是中华》。

2018年2月15日，2018年中央电视台春节联欢晚会，张英席、金婷婷等演唱歌曲《我爱你中国》。

2019年2月4日，2019年央视春晚，金婷婷与郭淑珍、李光羲、胡松华、刘秉义、于淑珍、杨洪基、德德玛、关牧村、张英席、霍勇、周晓琳、钟丽燕、夏利奥演唱歌曲《我和我的祖国》。

2012年伦敦奥运会，赴英国参加伦敦奥运会“北京代表团”演出，随国务院侨办、中国侨联赴美国、英国、法国、匈牙利、奥地利、比利时等多国参加海外公益性演出等。