公开资料显示，牛萌萌1982年12月15日出生于北京，2005年从中央戏剧学院表演系本科班毕业。牛萌萌的起点很高，在1997年15岁时因参演电视剧《十七岁不哭》而崭露头角。2001年，牛萌萌又通过海选与苏有朋搭档拍摄了康师傅绿茶广告，当时的牛萌萌因长相酷似张曼玉而被誉为“小张曼玉”。
牛萌萌萌作为岩女郎，在2007年曾以女主角的身份出演了当时非常火的海岩剧《五星大饭店》。但近几年牛萌萌并没有太多作品，反而因为恋情、整容等新闻出现在公众面前。
2012年，张默和牛萌萌曾有恋情传出。之后牛萌萌在出席某电影发布会时，大方谈起感情事，甜笑默认与张默相恋。不料之后张默工作室通过微博否认了牛萌萌的说法，“别闹了，你保重。521我单身”。张默经纪人在接受记者采访时表示，张默和牛萌萌确实在一起过，但已经分手很久了。