2006年，参演侯堃执导剧情电影《第八个泥人》。2007年，出演郭德纲执导的德云社舞台剧《唐伯虎点秋香》。

2011年，出演台湾导演李国修执导的话剧《三人行不行》，一人分饰多角，台词频率“15字-20字/1秒”，并使用曲艺、口技、方言等技能；12月，获“2011BTV喜剧幽默大赛”最受欢迎女演员奖，30日在“风马牛戏剧节”上荣获最佳女演员奖。

2012年，主演由刘露、周申编剧并执导的话剧《驴得水》；11月，参演至乐汇舞台剧第七回作品《老佛爷的爷》，反串饰演老佛爷的保健医生孙查理。2013年，主演由刘丹执导的荒诞古装喜剧《破阵子》。

2014年10月，与董博、王戈参演饶晓志执导的话剧《东北往事》，饰演女主角高欢；12月18日，加盟饶晓志执导的升级版绅士喜剧《你好，疯子！》，并饰演“疯子”Lily。2015年3月28日，与董博、王戈第二次参演饶晓志执导的话剧《蠢蛋》，任素汐在剧中一人饰演多角。

2016年4月6日，出演浪漫爱情话剧《学一学鸽子》，饰演对爱情缺乏信心却又活泼开朗的早熟少女吉尔；10月28日，由刘露、周申编剧并执导的喜剧电影《驴得水》上映，任素汐在剧中饰演外表虽风情万种，内心却单纯可爱的张一曼，并和老狼演唱主题曲《我要你》；12月6日，与刘洪涛、周申做客人民网文化频道，畅谈电影《驴得水》创作背后的故事；10日，凭借电影《驴得水》获得腾讯视频星光大赏年度新锐电影演员奖同月，参演新浪娱乐出品的短片《最美表演》，与刘昊然、周冬雨、张鲁一、佟丽娅、张译、王凯、范冰冰、胡军、宋佳共同演绎“生命中最重要的一分钟”，并饰演被戴上头套后临刑前的女囚。

2017年2月，任素汐参加湖南卫视娱乐脱口秀节目《天天向上》开讲“开年第一课”，并演唱歌曲《我要你》，这是她首次亮相综艺节目；4月27日，任素汐跨界加盟凤凰文化拍摄的诗歌朗诵节目《春天读诗·4》；5月12日，参演尔冬升监制、李雨禾执导的喜剧电影《提着心吊着胆》上映，饰演假胸假发假睫毛，黑丝黑发黑心肠的拜金女顾小姐，并演唱电影推广曲兼插曲《心恋》 ；9月，与陈建斌搭档主演饶晓志执导的荒诞喜剧《无名之辈》。

2019年，主演的新片《生不由己》北京开机。出演现实主义教育题材电影《银河补习班》。同年，出演爱情喜剧电影《半个喜剧》。