1994年，参演首部电视剧《新少林五祖》，饰演宝芬一角。1996年，参演电视剧《巴达缘来是你》。同年参演电视剧《喜乐会》，饰演慕晴一角。

1999年，林熙蕾赴香港发展；同年，参演由王晶执导的电影《赌侠大战拉斯维加斯》，在剧中扮演阿扁一角。

2000年，主演王晶导演的电影《制服诱惑2》；同年加入中国星集团。2001年在杜琪峰执导的电影《全职杀手》中饰演Chin一角；同年参演徐克执导的电影《蜀山传》。

2004年，在电视剧《摇摆女郎》中饰演公关经理姚曼；同年参演电影《辣妹特工之危机四伏》。2005年发行写真集《叛逆》。

2006年林熙蕾加盟电影《东京审判》；片中她一改往日的性感造型，穿上复古的衬衫和长裙，饰演职业记者芳子。

2007年，与古天乐、任达华共同出演电影《铁三角》，饰演张美华一角；同年，凭借《父子》获得第26届香港电影金像奖最佳女配角提名。

2008年，凭借《东京审判》获得第17届金鸡百花电影节最佳女主角提名。

2009年，参演电影《气喘吁吁》，饰演秘书明辰；同年在关锦鹏执导的电影《用心跳》中饰演保洁公司老板娘。

2010年3月，出席“香港专业电影摄影师学会22周年庆典”晚宴，获颁“专业电影摄影师眼中最具魅力女演员奖”；凭借《再生号》获得第14届华语榜中榜颁奖典礼最佳电影女演员奖；同年主演由朱延平执导的古装武侠喜剧电影《大笑江湖》，片中林熙蕾扮演一位独自闯荡江湖的公主月露。

2011年7月2日，主演的电影《夺命心跳》在全国公映，片中林熙蕾饰演林嫣一角。2012年，林熙蕾淡出娱乐圈，专心相夫教子。