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早年经历
汤唯从小喜欢画画，她最早的志愿是像父亲那样 当个画家 。1982至1985年，汤唯就读于杭州市高银巷幼儿园。1985至1991年，就读于杭州市武林路小学。1992至1994年，就读于深圳市红岭中学和杭州第十四中学。1994至1997年，就读于杭州市五四职业高级中学 。
高中毕业后，汤唯在杭州的影视训练班接受了一段时间的培训，之后开始考中戏表演系，而一直在中戏旁租房居住的汤唯偶尔拍点广告、打打零工 。
1998年，19岁的汤唯陪同学到文化经纪公司面试，结果汤唯却被录取 ；同年，汤唯参加中戏暑期表演培训班时，有位指导老师建议她去考导演系。之后汤唯在一位导演系朋友的帮助下开始学习导演系基础知识，以专业课第三的成绩拿到了准考证，但文化课没有通过。于是汤唯继续复读再参加高考，终于在2000年考入中央戏剧学院 。
在中戏上学期间，汤唯参加了学校的社团活动和公益活动。戏剧策划人袁鸿举办大学生戏剧节的时候，汤唯为了熟悉舞台就去报名做义工
演艺经历
2014年9月，出席第71届威尼斯电影节红毯 ；10月1日，汤唯与冯绍峰合作主演的文艺爱情片《黄金时代》上映，该片由许鞍华执导，而汤唯则在片中饰演了民国传奇女作家萧红 ，并凭此片提名台湾金马奖、香港金像奖最佳女主角奖。
2015年1月16日，与克里斯·海姆斯沃斯、王力宏等人联袂主演的动作片《骇客交锋》在美国上映，她在片中饰演黑帽黑客的前女友利恩，并凭该片提名第34届香港电影金像奖最佳女主角；7月16日，在上映的奇幻片《捉妖记》中特别出演了大押店老板娘一角 ；7月24日，其与廖凡合作主演的爱情喜剧片《命中注定》上映，汤唯在片中饰演敢于追求真爱的兽医方圆 ；8月27日，搭档刘青云主演的剧情片《三城记》上映，汤唯在片中饰演贤良持家的月荣，并献唱电影主题曲《永远的微笑》 ；9月2日，汤唯在上映的歌舞剧情片《华丽上班族》中特别出演了白领苏菲一角；同年10月，汤唯还为电影《她的传说》献唱了主题曲《꿈속의 사랑》 。
2016年4月29日，与吴秀波二度合作的爱情片《北京遇上西雅图之不二情书》上映，该片取得了7.9亿元的房成绩，刷新了华语爱情片房纪录 。汤唯在片中饰演有草莽气，但不乏傲骨的公关姣爷，并献声电影主题曲《我曾经也想过一了百了》 。
2017年10月25日，汤唯确认出演古装宫廷剧《大明皇妃·孙若微传》，并在剧中饰演女主角孙若微一角，这是她首部古装剧作品 。
2018年12月31日，由毕赣执导的电影《地球最后的夜晚》上映，汤唯在片中饰演美得不可方物的女主角万绮雯
人物评价
汤唯的表演沉着内敛、收放自如，她有层次的表演把王佳芝演绎得令人 信服，具备了优秀演员的潜力和素质，是一个出色的演员。汤唯条件非常不错、气质出众，她给人的感觉清爽阳光、充满朝气，让人见了会眼前一亮。汤唯的性格大大咧咧的，有男孩子的个性，健康阳光。
汤唯兼具人气与演技，是一位与众不同的女演员。她气质出众、具有独特的魅力，被韩国民众称赞为拥有天然五官的气质美人。汤唯是个特别有野性的演员，给人以神秘感，她的表演爆发力十足，赋予角色生命力。汤唯有一种特别的专注力，可塑性非常大，有戏剧学院的底子，她的未来还有更多的可能。汤唯演技过硬，加之选片眼光精准，艺术深度和深入人心接地气的形象均不缺少
