1907年11月，童长荣出生在安徽省湖东县（今枞阳县）一个贫寒的书香之家。1921年童长荣考入安徽省立第一师范学校，期间参加学运斗争，被推举为学生联合会的领导成员，不久加入社会主义青年团，从此走上革命道路。

1925年，童长荣考取了东京第一高等学校公费留学日本，并与东京的中国共产党组织取得了联系，同年加入中国共产党，是中国共产党日本特别支部的领导成员之一。1928年担任中国共产党上海沪中区委书记，参与“左联”的发起和筹备工作。1929年，童长荣调任河南省委书记。1931年3月，他赶赴东北，担任大连市市委书记，领导组织“五一”、“五卅”群众集会，进行反帝爱国斗争。

1931年九一八事变后，中国共产党满洲省委派童长荣到抗日斗争激烈的东满地区，担任东满特委书记，化名张长荣。到任后，他领导特委其他成员深入东满广大地区发动群众，以延吉县依兰区为中心，在延吉、和龙、汪清、珲春等地组织农民自卫队，创建抗日游击队和游击根据地。在恶劣的环境下，他患上严重的肺病，时常吐血和昏迷，但他坚定地表示：“作为一名共产党员，只要有一口气就要坚持斗争，直到取得最后胜利。”在此期间，童长荣和东满特委的其他负责人领导游击区的广大军民，与日军周旋于深山密林之中，作战60多次，歼敌数百人，缴获了大批武器弹药。

1933年6月，根据满洲省委指示，童长荣等整编延、和、汪、珲四县的游击队，创建中国工农红军第三十二军东满游击队，并率队粉碎了日伪军1933 年春季“大讨伐”，使游击队和游击区发展扩大。他还在部队中设立政治委员，发展党团组织，加强部队党的建设和思想政治工作，使东满游击队成为一支非常有战斗力的抗日武装，也是威震东满的抗日武装力量的核心，并构成东北人民革命军第二军的基础。到1933年冬，东满地区的反日游击队伍发展为5个，建立了12个比较固定的游击根据地。年底，东满地区成立了人民革命政府，从此，群众性的革命运动更加蓬勃发展。

1934年春，日军加强围剿东满游击队，采取拉网式搜山。3月21日，身患重病的童长荣和部队转移到汪清县十里坪庙沟一带时被敌人包围，情况十分危急。他从一名战士手中夺过一支枪，命令大家立即突围，他来掩护。战士们要背他走，他对大家说：“要坚决反日到底，收复东北失地！我是共产党员，共产党要挽救中国全体人民，共产党万岁！”在狙击敌人时，他连续消灭了好几个日军，腹部中弹后，仍继续战斗，直至牺牲，年仅27岁。

新中国成立后，东北人民为了永远怀念童长荣，将他的照片和事迹，陈列在东北烈士纪念馆中。 1998 年8月，大连市市委、大连市人民政府在大连英雄纪念公园为童长荣塑像，缅怀他为争取民族解放而英勇战斗的革命精神。