杜婧刚出道时是单打选手，约八、九岁时进入鞍山市体育运动学校，跟随教练张强接受专业的羽毛球训练；她在13岁前已连续3年赢得全国少儿组的女单冠军。到1997年入选省队集训后，被调入双打组。

2000年，杜婧和于洋代表鞍山市参加辽宁省少年羽毛球比赛，赛前临时组合成双打搭档，竟获得冠军；然而此后二人在国家队却未有组合在一起。至2003年，杜、于两人代表辽宁省参加全国羽毛球比赛，再获冠军，国家队教练才被她们的表现打动，把她们组成双打搭档。
杜婧/于洋的组合在2006年开始崭露头角，接连赢得了该年亚洲羽毛球锦标赛、瑞士羽毛球公开赛及尤伯杯等多个世界赛事的女双冠军；然而，却因于洋在比赛中扭伤脚踝而错过了多哈亚运会。

到2007年7月，世界羽毛球锦标赛的前夕，杜婧在国家队的例行体检中，被发现腹部有囊肿，需要动手术治理，因而未能参加奥运积分最重的世锦赛，这对当时仍未获得奥运资格的她们，造成很大的打击。直至11月，杜婧/于洋的组合才在中国羽毛球公开赛复出，并在接续四站的奥运会积分赛上拿到三冠一亚，获得了北京奥运的参赛资格。

2008年8月，杜婧/于洋的组合代表中国参加北京举行的奥运会羽毛球女子双打比赛。因卫冕金牌的张洁雯/杨维组合在次圈而意外出局，夺标的重任因而落在他们身上。二人先于次圈轻松淘汰日本的潮田玲子/小椋久美子组合，再在半决赛击败队友魏轶力/张亚雯组合，跻身决赛。最后，与4号种子韩国选手李敬元/李孝贞在金牌赛对阵，结果以21-15、21-13获胜，赢得中国在该届奥运会上的第26枚金牌。

2010年8月，杜婧/于洋的组合出战在巴黎举行的世界羽毛球锦标赛女双赛事，在决赛以2比0打败队友马晋/王晓理组合，首度赢得世锦赛冠军。
同年9月，国家羽毛球队宣布广州亚运会的出战名单，杜婧因伤落选，搭档于洋则改与王晓理组对。

2011年4月，杜婧联同新搭档潘攀出战亚洲羽毛球锦标赛，首轮便不敌韩国组合河贞恩/金旼贞出局。此后，杜婧受着左髋关节伤势影响而被逼绝迹赛场，就连走路也不能太用力，左腿也有开始萎缩的情况。同年8月，她决定从国家队退役。2011年10月，杜婧正式从羽毛球世界联合会注册退役