2004年，出演赵文卓、吕良伟、蔡少芬主演的古装武侠剧《七剑下天山》，在剧中饰演刘精一的女儿刘郁芳，这是她的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈。

2005年，出演汪俊执导的家庭伦理剧《河流如血》，在剧中饰演男主角陆保良的姐姐陆保珍，与黄明饰演一对姐弟。

2006年，与李宗翰、保剑锋、杨蕊合作主演都市情感剧《爱就爱了》，在剧中饰演阳光美丽、纯真善良的女主角张天玉；同年，与于震、刘琳、施京明合作主演谍战剧《五号特工组》，在剧中饰演美丽动人而又有着男子汉胆魄的特工组成员高寒。

2007年，与黄磊、陆毅、黄奕合作主演年代情感剧《家》，在剧中饰演乖巧贤淑且性格开朗的阿琴。

2008年，与阿穆隆、王睿合作主演青春悬疑电影《八十一格》，在片中饰演女主角胡燕婷，这是她的首部电影作品；随后，与贺军翔、邓家佳、赵子琪合作主演民国惊悚悬疑剧《无间有爱》，在剧中饰演个性耿直、从小与哥哥在剧团长大的丁小雪；同年，与丁海峰、姜峰、倪大红合作主演年代情感剧《当铺》 ，在剧中饰演德恒当东家女儿、聚源当的二少奶奶瑞芸香；此外，她还出演了柳云龙执导的年代悬疑剧《血色迷雾》 。

2009年，与王雷、王骏毅、徐菁遥合作主演都市情感喜剧《加油，优雅！》（原名《傻女最牛》），在剧中饰自尊自爱且有才华的女主角康优雅 ；同年，与林心如、杨幂、何晟铭合作主演古装宫廷剧《美人心计》，在剧中一人分饰三角，分别饰演了心狠手辣且为达目的不择手段的聂慎儿、聂慎儿的母亲屏花及其女儿王娡。

2010年，与柳云龙、张嘉译合作主演反特悬疑剧《告密者》，在剧中饰演外表清秀、内心温婉的地下党特工鸽子；同年，出演柳国庆执导的谍战剧《迷案1937》（原名《上海迷案-1937》），在剧中饰演一人分饰二角，分别饰演了一对性格迥异的双胞胎姐妹李梦露与李梦珠。

2011年，出演杨文军执导的谍战剧《青盲之越狱》，在剧中饰演外表冷艳且内心脆弱的国民党监狱女军医王玲雨；同年5月5日，获得“春季电视剧盛典”最佳女新人奖；同年，出演黄俊文、蓝志伟执导的都市情感剧《盛女的黄金时代》（原名《剩女的黄金时代》），在剧中饰事业有成却步入剩女行列的女主角梁爽；之后，出演赵青执导的谍战剧《五号特工组2》。

2012年，与李乃文、黄明、袁中方合作主演家庭伦理剧《婚巢》，在剧中饰演为了能够顺利与男友于致远结婚而差点牺牲了自己的作家梦想的女主角阳雪；同年3月，推出个人单曲《原谅我》；同年，出演孙文学执导的革命战争剧《连环套》 ，在剧中饰演八路军女播音员马小茴；之后，与李晨、马苏、杜淳合作主演都市情感励志剧《北京青年》，在剧中饰演精神病患者任知了；同年12月31日，获得“国剧盛典”年度最具突破精神大奖。

2013年，出演潘文杰执导的年代情感剧《理发师》，在剧中饰演富家千金宋嘉仪；同年4月1日，获得“北京电视剧之夜”观众喜爱的最具潜质女演员奖；随后，参加江苏卫视明星跳水竞技节目《星跳水立方》；同年，与于和伟搭档主演谍战剧《零下三十八度》，在剧中饰演表面上是伪满医院外科女医生、实际上是有着多年地下工作经验的共产党员常青。

2014年1月31日，其与韩庚、姚星彤合作主演的都市情感喜剧电影《前任攻略》上映，而她在片中则饰演了漂亮能干又情深似海的罗茜；同年6月28日，其主演的都市爱情轻喜剧《爱的多米诺》在广东卫视播出，而她在剧中则饰演了绰号“黑桃A”、外冷内热的职场女性谢小诺。

2015年2月10日，其与吴亦凡主演的爱情电影《有一个地方只有我们知道》上映，而她在片中则饰演了缺乏安全感的女主角金天，该片最终取得了2.87亿元人民币的票房成绩；同年3月4日，参加中央电视台元宵晚会，并表演舞蹈《国色天香》；同年3月22日，获得“亚洲电影颁奖礼”亚洲飞跃女演员奖；随后，与罗晋、张博、邓伦合作主演古装神话剧《封神演义》，在剧中饰演游离在善与恶之间不停挣扎且具有双重性格的女主角妲己；同年4月16日，其主演的都市爱情剧《想明白了再结婚》在浙江卫视、深圳卫视播出，而她在剧中则饰演了外表柔弱实则性子倔强的会计师于小鱼；同年5月9日，凭借电影《有一个地方只有我们知道》获得“第22届北京大学生电影节”最受欢迎女演员奖 ；同年5月15日，其主演的青春爱情悬疑电影《重生爱人》上映，而她在片中则饰演了品学兼优、高调早恋的忆河一中校花苏莹；同年6月12日，主演的都市偶像情感剧《两生花》在浙江卫视、江苏卫视播出，而她在剧中则饰演了乐观独立的单亲妈妈颜宋；7月，入围第17届华鼎奖观众最喜爱的影视明星奖；同年12月，与朱亚文合作主演都市职场爱情喜剧《漂洋过海来看你》。

2016年3月，与郑元畅、丁子峻、白冰合作主演根据网络小说《美人谋：妖后无双》改编的古装玄幻剧《天泪传奇之凤凰无双》，在剧中饰演举家被顾清鸿谋害、并以“聂无双”为名重生复仇的女主角缪芊芊；同年9月14日，受邀出席“2017春夏纽约时装周”；随后，与高以翔合作主演浪漫爱情喜剧电影《情遇曼哈顿》，在片中饰演自小学习舞蹈且独自一人来到纽约打拼的女主角白淇；之后，与杨洋、张天爱等合作主演古装玄幻武侠剧《武动乾坤》，在剧中饰演容貌胜过天仙、气质清冷出尘的九天太清宫宫主绫清竹。

2017年1月28日，其主演的古装魔幻喜剧电影《西游伏妖篇》上映，而她在片中则饰演了一心想吃掉唐僧的蜘蛛精戚秦氏；12月19日，获得新浪时尚风格大赏年度品质艺人奖。

2018年4月28日，与徐峥、王砚辉、段博文、朱珠等主演的犯罪悬疑电影《幕后玩家》上映，在影片中饰演魏思蒙一角。

2019年1月26日，与黄景瑜搭档主演了都市爱情剧《三生有幸遇上你》，在剧中饰演了一名女保镖伍十一；4月8日，与罗晋、邓伦、何杜娟联袂主演的古装神话剧《封神演义》播出，在剧中饰演与狐妖签订契约的女主角苏妲己。