1979年，参加故事片《竹》的演出；同年。

1987年，16岁的俞飞鸿在剧情电影《凶手与懦夫》中出演女主角陈小芬，大三在好莱坞出演王颖导演的电影《喜福会》。

1989年在珠影拍了剧情电影《特区打工妹》。

1998年，出演了《浪子大钦差》和《牵手》两部影视作品，而在其中的家庭剧《牵手》中，饰演大学毕业后到北京寻求发展年轻姑娘王纯，凭此角色受到观众瞩目，也因之获得第19届飞天奖“最佳女演员”的提名。

1999年，出演袁和平执导的古装武侠剧《小李飞刀》，剧中饰演“惊鸿仙子”杨艳一角；同年主演爱情剧《生死同行》，饰演留美女医生舒文静。

2000年，与吴京、邢岷山搭档主演了古装武侠电视剧《策马啸西风》，饰演武功高强、心机重重、亦正亦邪的“赤龙坛”坛主高玉寒。

2001年，俞飞鸿买下小说《银杏，银杏》的版权，开始筹拍电影《爱有来生》；6月，与何中华搭档主演了古装武侠电视剧《三少爷的剑》，饰演高贵美艳，虽不懂武功，却看遍了武林各派武功秘笈的慕容世家独生女慕容秋荻。

2002年，与胡军搭档主演剧情剧《中国足球》；同年，在军营青春偶像剧《军港之夜》中，饰演敢爱敢恨的服装设计师夏海云。

2003年，与何家劲搭档出演根据萧逸的同名小说改编的古装武侠剧《无忧公主》，剧中饰演天竺神医后人潘幼迪；同年2月，与陈宝国、江珊、佟瑞欣等合作出演郭宝昌执导的民族爱国主义年代电视剧《大宅门第二部》，饰演敢爱敢恨的进步女青年吴英玉。

2004年，监制并主演由洁尘小说《酒红冰蓝》改编的爱情剧《我爱你，再见》，并演唱主题曲《你还要走多久》，这是俞飞鸿第一次尝试幕后台前一肩挑的作品，为此她筹备一年多，兼任制片人、出品人、主演、片尾曲演唱多职；8月，与赵文瑄合做出演了年代电视剧《香气迷人》，在剧中饰演禀性好强，遇到真爱不惜一切代价的余素；同年，在古装电视剧《大明天子》中出演魏国公徐达的小女儿徐妙云一角。

2007年，出演根据李翊云获奖小说集改编的剧情影片《千年敬祈》，饰演缺失信仰和原则的Yilan一角，该片荣获第55届西班牙“圣赛巴提昂国际影展”包揽了最佳影片大奖、“金贝壳”奖、最佳男主角“银贝壳”奖等四个奖项。

2009年，执导并主演由小说《银杏，银杏》改编的爱情片《爱有来生》，俞飞鸿在该片一人分饰两角，与段奕宏上演穿越时空、人鬼痴恋。影片获得首届女性电影周暨2009年度女性观众电影审团特别关注单元。

2010年5月，出席在北京举行的第17届北京大学生电影节，凭借导演作品《爱有来生》获得最佳处女作奖。11月，出席由浙江影视娱乐频道承办的“影响2010为浙江影视喝彩”庆典晚会，荣获“年度喝彩人物”。

2011年，参演都市感情剧《男人帮》，饰演有着成熟女人独特风韵的珊莉，在剧中与孙红雷饰演的顾小白演绎一段感情故事；10月，以“影展大使”身份出席在北京举行的第四届欧盟电影展发布会。

2012年，参与阎清秀执导的客家民系史诗剧《大南迁》的拍摄，在剧中饰演男主角利中汉的夫人利嫂；5月10日，主演的以盐商为题材的历史剧《大清盐商》在个园开机，饰演汪朝宗发妻，泼辣强势的“母老虎”萧文淑，这是俞飞鸿与张嘉译首次合作。

2013年，与王志文、李小冉搭档主演家庭剧《大丈夫》，饰演一个遭遇丈夫出轨发生家庭婚变，感情之路波折跌宕的人，该剧由俞飞鸿、杨玏主演的剧情副线，获得众多观众的支持，也是在这样的背景下，以这条“姐弟恋”副线充分展开的衍生剧《小丈夫》应运而生；同年7月，与黄晓明、宋慧乔、章子怡搭档主演战争灾难题材电影《太平轮（上）》和《太平轮·彼岸》，饰演顾太太。

2014年，与黄海冰、马晓伟、袁咏仪搭档主演了首部全景式展现中国十四年抗日战争辉煌历史的电视剧《东方战场》，饰演传奇女性宋美龄；4月，在都市家庭剧《幸福的季节》中，饰演离异多年等待解救的仙女素琴；8月，与李幼斌搭档主演了剧情电影《天河》，饰演工作、管家两不误的女市长周晓丹；12月，出席在北京举行的安徽卫视“2014国剧盛典”，并荣获2014年度演技实力派演员称号。

2015年，主演谍战剧《父亲的身份》，这是俞飞鸿首次参演谍战剧，她突破以往沉静内敛的形象，饰演心狠手辣、冷酷绝情的反派郑翊；5月，在都市情感剧《洋嫁》中，饰演一个跨国追爱的北京大妞谢桥。

2016年，主演由当代都市家庭话题喜剧《大丈夫》原班人马打造的情感剧《小丈夫》，饰演一个对爱情不服输的便利店店长姚澜，剧中俞飞鸿、杨玏不仅要继续经受住因年龄差带来的种种阻碍，还要面对史上最复杂的恋爱关系。

2017年，与王志文、赵立新搭档主演反腐剧《纪委书记》。

2018年1月，与日本演员大泽隆夫主演的电影《在乎你》在日本北海道顺利杀青，该电影将于年底与观众见面。