1988年5月29日，程菲出生于湖北省黄石市黄石港区。3岁多时，程菲父亲程立高决定送女儿去学乒乓球。在黄石业余体校里，柯进教练推荐程菲到姚菊英教练学体操。

　　7岁时，程菲进入武汉体院。赵汉华教练向体院打报告，表示程菲是练体操的苗子，请求给她正式体院生的待遇。体院批准了这个报告，于是年仅8岁的程菲成了武汉体院年龄最小的“中专生”，不仅不用交学费，还有生活费。

　　1999年，程菲进入湖北省队，教练是毛燕玲、李玉民。

　　2001年，程菲进入国家队，教练是陆善真、刘群琳。

　　2003年，程菲凭借“踺子小翻接直体后空翻转体540度（9.7分起评）的动作在日本少年比赛中获得跳马冠军，并且在亚洲锦标赛上一举夺得跳马、女子自由操两块金牌。

　　2004年，程菲代表中国队出征雅典奥运会。在女子自由操的比赛中，程菲获得了第四名。雅典奥运会之后，程菲重点训练跳马。

　　2005年11月，在东亚运动会女子跳马决赛中，程菲出现失误，最终以9.256分的平均分获得银牌；在澳大利亚举行的第38届世界体操锦标赛女子跳马决赛中，程菲以9.656分获得冠军。程菲不仅夺得中国首个女子跳马世界冠军，刷新了中国女子跳马项目的历史，她的动作被国际体坛命名为“程菲跳”。

　　2006年7月，程菲在体操世界杯中国站的比赛中，以15.400分摘得女子自由操金牌。10月，在丹麦阿胡斯举行第39届世界体操锦标赛中，程菲以15.712分获得了女子跳马冠军。12月，在多哈举行第15届亚运会体操女子跳马的比赛中，程菲以15.400分获得冠军。

　　2007年4月，在体操世界杯卢布尔雅那站比赛中，程菲在跳马、女子自由操、平衡木项目上摘得三枚金牌。9月，在斯图加特举行的第40届世界体操锦标赛女子团体决赛中，程菲与李珊珊等人以183.450分的成绩获得女团亚军；在女子跳马决赛中，程菲以15.937分获得跳马冠军，实现该项目的三连冠；在女子自由操决赛中，程菲在结束动作上出现失误，最后获得第五名。11月，程菲担任中国女子体操队队长。

　　2008年5月，在体操世界杯中国天津站中，程菲分别以15.925分、15.550分、14.975分获得平衡木、女子自由操、跳马的金牌。8月，程菲与邓琳琳等人代表中国队以188.900分击败美国队，获得中国体操史上第一个女团奥运金牌，创造历史；在跳马决赛中，程菲出现严重失误，以15.562分获得季军；在女子自由操项目上，程菲再次出现失误，最后获得第七名；在平衡木决赛中，程菲以15.950分摘得一枚铜牌。12月，在西班牙马德里举行的国际体联体操世界杯总决赛中，程菲以两跳15.050的均分战胜瑞士选手阿丽拉·卡斯林（Ariella Kaeslin），获得跳马冠军；在女子自由操比赛中，程菲以15.375分摘得桂冠。

　　2009年5月，程菲以14.875分获得第十一运会体操预赛暨全国体操锦标赛女子自由操冠军。

　　2011年5月，在全国体操锦标赛暨世锦赛选拔赛跳马比赛上，程菲两跳获得了14.825的均分，摘得银牌。

　　2012年4月，在体操世界杯淄博站跳马比赛中，程菲以14.512分的成绩获得复出后的首枚金牌。5月，程菲在上海国际体操中心以14.662分获得全国体操锦标赛暨奥运选拔赛跳马冠军；在女子自由操决赛中，程菲以13.625分排名第三。6月，程菲在进行一个自由操动作训练时，跟腱断裂。在陆善真的提议下，25岁的程菲退役，尝试转型为教练。