牛冬娟作为黄大年教师团队主要成员，多年来承担学院基础课程《数学分析》的教学工作。在科研领域，她与巴西、法英国等多位国外著名数学家合作，在非线性偏微分方程领域方面取得了多项重要研究成果，在国际重要学术期刊上发表论文二十多篇，并多次主持国家和北京市基金。丈夫万伟在高性能计算，网络和安全等领域有多年的经验积累。曾作为主要成员参与了曙5000／6000／7000、中科院先导项目等多个世界领先的超级计算机研制项目的工作。生育女儿万柔安后，在双方老人因为健康等原因不能帮忙时，夫妻俩白天请保姆照顾孩子，晚上及周末轮流照顾孩子与做家务。