项国勇于2000年6月毕业于
安徽师范大学物理教育专业，获得
学士。同年考取中国科学技术大学光学研究生，于2005年获博士学位，师从
郭光灿院士。
2005年7月至2007年7月，项国勇在中国科学技术大学量子信息重点实验室做博士后，从事高亮度纠缠源的研究工作，制备出了当时世界上最亮的光子偏振纠缠源，并以此完成了四光子和六光子的可区分性研究。
2007年11月至2010年7月，在
格里菲思大学量子动力学中心从事博士后研究，在弱相干态无噪声线性放大和高精度量子
相位测量实验研究中取得世界领先的研究成果。
2010年9月回国任
中国科学技术大学量子信息重点实验室副教授，2012年10月晋升为教授。
中国
中华人民共和国国家自然科学基金委员会青年科学基金2012年-1014年量子高精密测量实验研究30万元主持。
中国自然科学基金委-优秀青年科学基金2013年-2015年
量子光学，量子信息 100万元主持。
项国勇在Nature Communications、Nature Photonics、Science Advances、Physical Review Letters等国际期刊发表研究论文70余篇。
目前主要研究方向是量子纠缠源技术及应用，量子高精度测量以及如何利用量子反馈控制理论进一步提高
测量精度等。
2020年，中国科学院院士、
中国科学技术大学教授
郭光灿团队在量子定向研究中取得新进展。该团队
李传锋、项国勇研究组与
复旦大学朱黄俊和
北京理工大学尚江伟合作，基于量子纠缠测量技术实验实现了高效的量子定向。该研究成果于2月13日在线发表在国际期刊《
物理评论快报》上。