1973年，牛莉生于北京市一个普通的军人家庭，她的母亲是一名国家色击运动员。
3岁时，她就读的北京空军蓝天幼儿园时常需要学生们参加演出和表演，由此也造就了后来她在表演上的天分。
受妈妈的影响，9岁牛莉就开始学习游泳。1984年，年仅11岁的牛莉加入了花样游泳队接受专业的游泳训练。
一开始，牛莉时常因为憋气潜泳的时间不够长而被教练罚。后来经过不断的训练，她终于能够出SE保持花样游泳需要憋气潜泳的时间。
1986年，年仅13岁的牛莉和队友们获得了全国第一届花样游泳团体冠军。
后来，15岁的牛莉在妈妈的安排下从游泳队转到了八一色击队，成为一名色击运动员开始学习色击。
