历任金星农林牧生产合作社副主任、中共平顺县委副书记、山西省妇联主任、长治市人大常委会副主任、全国妇联第二至四届执委。
作为一个普普通通的农村妇女，申纪兰先后受到毛泽东主席的亲切接见，在周恩来总理家中作过客，和邓小平一起照过相，江泽民同志称她是"凤毛麟角"。胡锦涛、李鹏、朱镕基、薄一波还亲自到西沟村看望过她。申纪兰还代表中国妇女参加了1953年丹麦首都哥本哈根举行的第二次世界妇女大会，访问过前苏联首都莫斯科，前波兰首都华沙和前民主德国首都柏林等社会主义国家，还受到了朝鲜领导人金日成，越南领导人胡志明等外国领导人的亲切接见。
1950年，申纪兰联络了十多个要好的姐妹加入互助组，后来，她又与著名劳模李顺达携手创办了闻名全国的"西沟金星农林牧生产合作社"，并被大伙推选为副社长，从此，申纪兰的事迹逐渐传遍了全国。
党的十一届三中全会后，面对席卷全国的农村改革大潮，申纪兰带头在西沟村实行了家庭联产承包责任制，全村经济总收入、粮食产量、人均收入均有大幅度提高。
1951年协助李顺达创办金星农林牧生产合作社，带领妇女参加生产劳动，实行男女同工同酬。1952年第一次被评为全国农业劳动模范。
1953年是申纪兰风光的一年。这一年年初，她光荣地加入了中国共产党，并被评为全国劳动模范。同年4月，申纪兰还被选为全国妇女代表，出席了第二次全国妇女代表大会。5月19日，申纪兰作为中国妇女代表团成员，出席了在丹麦首都哥本哈根举行的世界妇女大会。正是在这次会议上，她与时为全国妇联执委的雷洁琼教授结为知己，并结下了近半个世纪的姐妹情。在1997年3月全国人代会上，全国人大常委会副委员长雷洁琼看见申纪兰后，热情握手说："纪兰妹妹，你还记得咱俩在哥本哈根换鞋穿的事吗？"朱总理称赞她不谋私利，走进申纪兰的家，人们都会在那满墙挂着的照片前流连片刻，这些照片几乎就是一部新中国的历史，群众所熟悉的国家领导人几乎都在其间，与这辉煌的经历形成极大反差的是，这位老劳模的家实在太简陋了，屋内装饰既少又旧，甚至还不如普通农家。
1973年，申纪兰被任命为山西省妇联主任。毫无思想准备的她，总觉得这不合适，不愿去。她说："自己文化程度不高，又没有机关工作的经验，让自己当省妇联主任不如让别人当更合适。"她如实地向组织上反映了自己的想法，但最后还是服从组织决定。她上任后却不要级别，不要工资，不转户口，不要专车，还在西沟村参加劳动……不久，在她的再三要求下，最终还是辞去了这个正厅级职务。
1983年，组织上把申纪兰列入长治市人大常委会副主任的候选人，她还是一再申明自己不合适，说："我识字不多，当好代表就行了。"最后她当选了。市里要给她转户口、定级别、配专车，她又全部推辞了。她说："我的户口在西沟，级别在农村，能走能动，要那些用处不大。"如今，她已是连续四届当选为长治市人大常委会副主任了。这些年来，申纪兰多次外出联系业务，坐的是公共汽车，住的是价格低的旅馆，吃的是最便宜的饭菜。为了给村里出差办事，她每年的车费、住宿费少说也要花上好几百元，但她从未在村里报销过一次车票，领过一次出差补助，反而把国家每月发给她的生活补贴也"赔"进去了不少。有人说，你这是办公事，该报销就报了吧。她执意不肯，说："国家每月给我150元的补贴，这就都有了。"
2016年3月2日，全国人大代表申纪兰随团抵达北京，出席全国人代会。这是申纪兰第50次出席全国人代会，全国唯一一名连任12届全国人大代表。
2018年1月31日，在山西省第十三届人民代表大会第一次会议举行的第五次全体会议上，当选为山西省出席第十三届全国人民代表大会代表。
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2020年6月28日凌晨，全国人大代表申纪兰逝世。
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