2005年，魏一因出演悬疑剧《拒绝成熟》而出道。

2007年，出演由杨议执导的都市喜剧《杨光的快乐生活4》，在剧中饰演老七的女朋友甄小霞。

2008年，继续与韩兆、贾斯文等合作出演了《杨光的快乐生活5》。

2009年，出演古装剧《南北酒王》；同年，出演都市轻喜剧《杨光的新生活》。

2011年，出演传记片《少年邓恩铭》；同年，出演警匪剧《白色毒网》，在剧中饰演靓丽的吸毒女陈秋梅。

2012年，主演韩志君执导电影《南官河边的女人》 [18]  ；同年4月，与黄小蕾、姜超合作出演都市轻喜剧《喜事连连：剩男相亲记》，在剧中饰演歌舞团的小提琴演员关小月 ；10月，与车永莉、爱新觉罗·启星合作出演都市爱情剧《三个未婚妈妈》，在剧中饰演雇来的小保姆桂花；同月，与欧阳震华、马雅舒合作出演悬疑剧《步步杀机》，在剧中饰演戏法艺人石小兰同年，主演喜剧片《杨光的快乐生活》，在片中饰演某剧组的群众演员兼“群头”的陈晨。

2013年，与刘德华、林志玲等合作出演动作片《天机·富春山居图》；同年，与伊能静、胡可等合作出演悬疑片《帝国秘符》；10月，出演都市轻喜剧《杨光的夏天》，在剧中饰演马文山收养的义女云小玲。

2014年，主演由吴天戈执导的动作片《生死缉毒》；同年，与陆毅、何润东等合作主演动作电影《英雄之战》，在片中饰演多次与独龙、杰森进行情感上的交锋蝴蝶女神；10月，与顾莉雅、章小军联袂主演青春校园电影《毕业那年分手季》，在剧中饰演无法融入社会的大学毕业生高雅；11月，凭借电影《毕业那年分手季》获得了第六届澳洲国际华语电影节“最佳女配角奖”。

2015年，主演都市剧《婆婆妈妈》，在剧中饰演性格迥异的双胞胎姐妹方洁、方静；同年，与孙俪、刘涛等合作出演古装剧《芈月传》，在剧中饰演嘴快刁蛮的魏少使 ；与宋佳伦、刘思博等合作出演金韬执导的电影《伊犁河谷》；与梁植、巩汉林、王思懿共同主演，刘抒娟执导电影《北纬18度的爱》饰演女主角舒曼；2015年，与李幼斌等领衔主演抗战剧《决战江桥》，在剧中饰演时任省政府机要秘书冯雪茹；12月，凭借喜剧电影《婆婆妈妈》，获得第七届欧洲万像国际电影节最佳青年女演员奖。

2016年8月，与蒲巴甲、曹扬等合作主演励志片《勿忘初心》；同年，与姚笛、乔振宇等合作出演古装情感剧《蔓蔓青萝》；11月，与佟瑞欣、刘劲等合作主演抗战剧《长征大会师》。担任制片人并搭档蒲巴甲、牛犇、谢芳主演微电影《寻梦之旅》，该片获得首届华语大学生视觉映像艺术节映像传播力最佳大奖及北京国际微电影节最佳故事片金奖和最佳导演奖。

2017年，主演由尹哲执导的反恐电影《人质列车》，并担任总制片人。

2018年，出演郭采洁、刘雪华、徐峥主演，果静林执导电影《记忆切割》。