2003年 开始担任摄影沙龙的模特。此后几年，她不仅签约日本经纪公司，成为了潮流杂志《Ray》和《Dear》的专属模特，更因参与众多的时尚走秀和杂志拍摄而在模特界崭露头角。
2007年 首次出现于大荧幕，她客串出演了彭浩翔执导的剧情片《破事儿》；12月，在周杰伦世界巡回演唱会香港站的演出中担任了舞蹈员。
2008年 除了继续时尚模特工作，她还主持了香港时尚节目《我是模特儿》。
2009年 在日本Remioromen乐队的单曲MV《从恋之予感开始》中担任了女主角；6月，主演都市爱情片《矮仔多情》；10月，与众多艺人共同出演了古装贺岁喜剧片《花田囍事2010》。同年，与井柏然、谢霆锋、刘若英等人共同出演了都市爱情片《全城热恋》。
2010年 4月24日，在日本冲绳参加了“Tanjokyo Girls Collection”时装秀；7月，主演的日本网络短剧《恋爱对白》播出；同年，为迪士尼工作室出品的动画片《长发公主》担任了配音；此外，她还签约艾回唱片，并发行了三支日文单曲。
2011年 与赵又廷、黄渤、关颖联袂主演了现代动作警匪片《痞子英雄之全面开战》；2月，与井柏然、郭富城、刘若英等人合作出演了现代爱情喜剧片《全球热恋》。9月，主演的现代爱情片《夏日乐悠悠》上映，这是她首次担任电影女主角的作品。
2012年 2月，友情出演了现代剧情片《桃姐》；6月，签约华谊兄弟传媒集团，并成立了个人工作室；9月，与袁晓超、梁家辉、彭于晏合作主演近代传奇功夫片《太极1：从零开始》；同年，领衔主演了爱情片《第一次》，而她也凭借该片获得了第13届华语电影传媒大奖最受瞩目女演员奖，并开始在影坛崭露头角。
2013年 1月，与杨幂、刘诗诗、倪妮在《南都娱乐周刊》举办的新生代四小花旦的评选活动中共同当选为新“四小花旦”；8月，领衔主演现代警匪爱情片《一场风花雪月的事》；9月，主演的3D古装动作片《狄仁杰之神都龙王》上映。
2014年 参演了好莱坞动作片《代号47》，这是她在好莱坞的电影首秀；10月，开始担任明星竞技真人秀《奔跑吧兄弟》的常驻嘉宾，而她也因此获得了更高的关注度与人气；同年，主演了现代爱情悬疑片《谋杀似水年华》。
2015年 主演了现代爱情片《摆渡人》；8月，主演的都市爱情喜剧片《新娘大作战》上映；随后，参演了好莱坞科幻片《独立日：卷土重来》；9月，领衔主演古装宫廷传奇剧《大汉情缘之云中歌》上星播出；12月，主演的动作悬疑冒险片《鬼吹灯之寻龙诀》上映。
2016年 主演了都市浪漫爱情片《微微一笑很倾城》；7月，领衔主演了古装传奇爱情剧《孤芳不自赏》。
2017年 5月，产后复出，并主演了个人首部现代剧作品《创业时代》；随后，她又作为固定嘉宾在真人秀《奔跑吧》第八期节目中回归；11月，与吴秀波搭档主演现代都市情感剧《渴望生活》。
2018年 以常驻嘉宾的身份参加了机器人竞技真人秀《机器人争霸》；同年，与邓伦搭档主演了都市职场爱情剧《我的真朋友》。
2019年 2月4日，首次参加了中央广播电视总台春节联欢晚会；4月26日，作为固定嘉宾出演的《奔跑吧第三季》开播；6月，与郭涛、杨子姗合作出演都市女性悬疑剧《摩天大楼》。
2020年 先是参加了北京卫视春节联欢晚会，，随后又以固定嘉宾身份参加了手工竞技真人秀《巧手神探》，而其出演的《奔跑吧第四季》也于同年播出；6月22日，与泰洋川禾正式结束合作关系，其未来的相关工作则由工作室独立运营。
2021年 3月，主演中国共产党成立百年献礼剧《理想照耀中国》之《八妹》；9月13日，主演的都市爱情剧《爱情应该有的样子》杀青；11月20日，主演的网剧《漫影寻踪》开机。
2022年 担任了北京广播电视台春节联欢晚会的代言人；2月15日，参加湖南卫视元宵喜乐会；3月，确定参加《奔跑吧第十季》。4月27日，主演的古装谍战剧《风起陇西》播出。5月13日，参加的《奔跑吧第六季》播出。6月17日，主演的都市爱情剧《爱情应该有的样子》播出。
2023年 1月31日，Angelababy领衔主演的古装言情剧《相思令》开机。4月21日，担任固定嘉宾的《奔跑吧第十一季》播出。
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