早年經歷
2000年，黃慧丹開始練體操。
2003年，黃慧丹入選浙江省台州市路橋區少體校，師從體校教練湯昌言。從那以後，黃慧丹留在了浙江省台州市路橋區少體校，一邊念書一邊訓練 。
運動生涯
2004年，黃慧丹在浙江省少兒體操比賽中，獲得所在女子年齡組跳馬、高低槓、平衡木、自由體操以及女子個人全能五枚金牌 。
2005年，黃慧丹參加浙江省少年兒童體操比賽、李寧杯全國體操賽。
2006年，黃慧丹參加浙江省運動會、佛山全國少年總決賽。
2007年12月，黃慧丹進入國家隊大集訓名單。
2008年，黃慧丹入選國家二隊。北京奧運會後，由於國家隊重新選拔入選，師從徐驚雷、王群策。
2009年2月，黃慧丹進入國家體操隊。9月，黃慧丹參加第十一屆全國運動會。
2010年5月，黃慧丹在全國體操冠軍賽中，以14.400分的成績獲得女子自由體操季軍 。9月，在雲南省富寧縣舉行的全國青年體操錦標賽女子甲組平衡木決賽中，黃慧丹以14.100分獲得冠軍 。
2010年全國體操冠軍賽現場2011年5月，黃慧丹參加江蘇崑山全國體操錦標賽、全國青年錦標賽暨第七屆全國城市運動會體操預賽。11月，在全國體操冠軍賽女子平衡木比賽中，黃慧丹以14.350分的成績，與湖南隊選手馮笑並列冠軍 。
2012年4月，在國際體聯體操世界盃淄博站高低槓預賽中，黃慧丹以14.075分的成績排名第五。
2013年3月，黃慧丹在國際體操聯合會世界盃系列賽德國站高低槓比賽中，由於出現掉槓失誤，最終排名第九 。5月，在大連市舉行的“甘井子杯”全國體操錦標賽暨全運會預選賽中，黃慧丹以15.134分獲得女子高低槓冠軍 。 9月，在第十二屆全運會中，黃慧丹在女子全能、高低槓中分別以54.168分、14.867分名列第八、第三 。10月，在第四十四屆世界體操錦標賽女子高低槓決賽中，黃慧丹完成了6.6的動作難度，以15.400分獲得一枚金牌 。
2014年5月，在廣西南寧舉行的全國體操錦標賽暨第四十五屆世界體操錦標賽測試賽中，黃慧丹以15.300分獲得女子高低槓金牌，同時獲得女子團體賽冠軍 。9月，黃慧丹在仁川亞運會體操女子高低槓決賽中，以14.275分獲得一枚銀牌 。10月，在廣西南寧舉行的第四十五屆世界體操錦標賽中，黃慧丹以15.566分獲得女子高低槓亞軍，同時參加女子團體賽，與姚金男等人獲得第二名 。
2015年1月，黃慧丹被授予國際級運動健將稱號 。
2016年5月，黃慧丹以15.167分獲得全國體操錦標賽女子高低槓第三名 。
2017年9月3日，第十三屆全運會體操女子團體決賽賽後訊息，浙江隊的黃慧丹將在第十三屆全運會結束後退役。
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生涯數據
| 比賽時間 | 賽事名稱 | 比賽項目 | 總得分 | 名次 |
| 2010年5月 | 全國體操冠軍賽 | 女子自由操 | 14.400分 | 第三名 |
| 2010年9月 | 全國青年體操錦標賽女子甲組比賽 | 女子平衡木 | 14.100分 | 第一名 |
| 2011年11月 | 全國體操冠軍賽 | 女子平衡木 | 14.350分 | 第一名 |
| 2013年5月 | “甘井子杯”全國體操錦標賽暨全運會預選賽 | 女子高低槓 | 15.134分 | 第一名 |
| 2013年9月 | 第十二屆全運會 | 女子個人全能 | 54.168分 | 第八名 |
| 女子高低槓 | 14.867分 | 第三名 | ||
| 2013年10月 | 第四十四屆世界體操錦標賽 | 女子高低槓 | 15.400分 | 第一名 |
| 2014年5月 | 全國體操錦標賽暨第四十五屆世界體操錦標賽測試賽 | 女子高低槓 | 15.300分 | 第一名 |
| 2014年9月 | 仁川亞運會 | 女子高低槓 | 14.275分 | 第二名 |
| 2014年10月 | 第四十五屆世界體操錦標賽 | 女子高低槓 | 15.566分 | 第二名 |
| 2016年5月 | 全國體操錦標賽 | 女子高低槓 | 15.167分 | 第三名 |
獲獎記錄
| 個人比賽 |
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| 團體比賽 |
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社會評價
體操運動員黃慧丹個人影集黃慧丹的動作符合歐洲人的審美習慣，比較優美，注重質量。缺點是腿部力量不足，只能練單項 。 （中國體操領隊葉振南評）
黃慧丹的身體纖細，身材好，所以她的動作一般不在於動作係數多難，而在於完成的質量，讓觀眾看上去美，氣質跟她的項目非常符合，給人的感覺婉約柔美 。 （體操教練陳紅評）
黃慧丹是一個乖巧、踏實的孩子，能吃苦。平時教練布置的訓練計畫，她都能盡力去完成。為人很低調，非常容易害羞。這樣的性格，讓她比較容易適應比賽現場的氣氛 。 （前中國體操運動員 何可欣 評）
