丁宁从小在体育馆工作的母亲就带着她让她跟着一群小朋友练乒乓球，

后母亲自费送丁宁去参加辽宁省乒乓苗子集训，结果被甄九祥教练看中；1999年她来到北京被周树森教练看中加入北京队。

2003年，丁宁进入的中国国家青年队；2005年被选入中国国家队。

2007年10月，丁宁在全国第六届城运会女乓单打上挑落世乒赛冠军郭跃挺进决赛，并力克世界冠军李晓霞摘下金牌，成为引人注目的未来之星。

2009年，丁宁在国乒直通横滨对内选拔赛上，凭借首阶段第

三、第二阶段第一的成绩，力压两阶段都排名第二的张怡宁，成为“直通横滨”的冠军，第一个拿到世乒赛单打资格，开始了自己的首个世乒赛单打之旅，并获得职业生涯首个世界冠军，跻身主力层。

2010年，丁宁与郭焱等在莫斯科代表中国国家队出战世界乒乓球锦标赛团体赛，但在决赛中不敌新加坡队的冯天薇及王越古等，最终只取得亚军。同年11月，丁宁代表中国出战广州亚运会，参加乒乓球比赛的女子团体、女子双打（同刘诗雯）及混合双打（同张继科）项目，在女团和女双赢得一金一银的佳绩。同年获得卡塔尔公开赛女双冠军（搭档刘诗雯）；科威特公开赛女双亚军（搭档刘诗雯）；德国公开赛女单亚军，女双亚军（搭档李晓丹）；亚洲杯女单亚军；中国公开赛女双亚军（搭档刘诗雯）；世界杯女团冠军。

2011年5月15日，丁宁在第51届鹿特丹世乒赛结束女单决赛的争夺中以4比2击败队友李晓霞夺取世界冠军，成为中国队历史上第13位世乒赛女单冠军，这也是中国队在世乒赛女单历史上的9连冠。同年11月，她首度以3,005分成为世界排名第一的选手。同年获得英国公开赛女单冠军，女双亚军（与李晓霞）；卡塔尔公开赛女单亚军，女双亚军（与郭焱）；阿联酋公开赛女单冠军；中国公开赛苏州站女单亚军，女双亚军（与李晓霞）；奥地利公开赛女单冠军，女双冠军（与李晓霞）；世界杯女单冠军，女团冠军；乒联巡回赛总决赛女单亚军。

2012年8月，丁宁取代受伤的郭焱，进入女乒奥运名单，参加伦敦奥运会。在奥运女子单打比赛中，丁宁与队友李晓霞成功守住各自半区，会师决赛，最后因裁判误判致心情低落，以1:4的比分获得银牌；同年8月8日，在伦敦奥运会乒乓球女子团体决赛中，总比分3比0力克日本队，蝉联乒乓球女子团体项目的冠军，这是中国体育代表团在本届奥运会上所获得的第34枚金牌，同时也是丁宁的第一枚奥运金牌。

2013年5月，丁宁以女单卫冕冠军身份出战第52届世界乒乓球锦标赛，但在半决赛2:4不敌李晓霞未能蝉联该项冠军；5月20日，丁宁与刘诗雯搭档，夺得世界乒乓球锦标赛女双亚军；同年获得第12届全国运动会乒乓球混合双人（搭档马龙)）冠军；卡塔尔乒乓球公开赛女子双人（搭档李晓霞）冠军；奥地利乒乓球公开赛女子双人（搭档李晓霞）冠军；国际乒联世界巡回赛之俄罗斯公开赛女双冠军；卡塔尔乒乓球公开赛女子单人冠军；国际乒联世界巡回赛之俄罗斯公开赛女单冠军；奥地利乒乓球公开赛女子单人冠军；科威特乒乓球公开赛女子双人（搭档李晓霞）冠军；乒乓球世界杯女子团体冠军。

2014年3月23日，丁宁在亚洲杯乒乓球赛女子单打决赛中，以4-2战2014年10月20日，丁宁在女乒世界杯丁宁4-0轻取李晓霞，这是继2011年后再度夺冠，这也是乒乓球进入40+以及新塑料球时代产生的第一个冠军，中国队实现该项赛事的十八连冠。同年获得中国成都乒乓球公开赛女子单打、双打冠军；第17届亚运会乒乓球女子团体冠军；国际乒联巡回赛总决赛女子单打亚军；第52届世界乒乓球锦标赛女子团体冠军；乒乓球世界杯女子团体冠军；同时获得乒超联赛MVP。

2015年2月6日，丁宁在直通世界乒乓球锦标赛中国乒乓球队选拔赛女子淘汰赛决赛中，2比3负于木子。

2015年5月2日，2015年苏州世乒赛女单决胜局，丁宁意外受伤但依旧顽强坚持到最后，最终4-3力克刘诗雯，继2011年后第二次获得女单冠军。