2007年，参演电影处女作《镖行天下之牡丹阁》；1月，与郭晓冬、刘孜、归亚蕾共同出演爱情剧《世纪不了情》；同年，在民国爱情剧《春去春又回》中饰演温婉可人的任洁儿。
2009年1月，主演数字电影《爱杀九河堂》；5月，在田中裕子、余少群主演的宫廷剧《苍穹之昴》中饰演性情温顺的玲儿，这也是赵丽颖首次出演古装剧；8月，获得第三届全球华人“非常短片”创意大赛“最佳人气女演员”。
2010年，在《佳期如梦》中一改往日的玉女形象，挑战性格叛逆、迷恋朋克的90后女孩ANN。同时赵丽颖日渐熟稔的演技得到了导演李少红的青睐，在新版《红楼梦》中饰演小“邢岫烟”一角。
2011年，与徐峥、于波、雷恪生等合作主演宫廷喜剧《大内低手》。随后赵丽颖签约海润影视集团，并在2011年的琼瑶新剧《新还珠格格》中饰演了晴格格一角。9月，与李念、印小天合作出演都市情感剧《夏妍的秋天》，在剧中饰演家境优厚、个性温柔的完美女孩唐小然。
2012年10月，出演都市情感剧《极品男女日记》，在剧中饰演活力四射的都市女孩楚扬；同年，在古装爱情剧《宫锁珠帘》中饰演表面为青楼女子实际
为刺客的痴情女子百合。
赵丽颖2013年5月1日，由她主演的《吉祥天宝》顺利杀青。5月5日，赵丽颖主演的电视剧《陆贞传奇》。7月13日，根据经典越剧电影《追鱼》改编的电视剧《追鱼传奇》登录湖南卫视第一周播剧场，剧中赵丽颖饰演了机灵可爱的女主角鲤鱼精红绫。8月13日，电影《宫锁沉香》上映，赵丽颖颠覆以往的甜美形象，出演反派角色琉璃。8月30日，在横店开拍内地版《神雕侠侣》，饰演杨过之母穆念慈。11月20日，在“青春的选择”2013年度盛典中，获得内地最受欢迎女演员奖；12月，获得第四届乐视盛典内地最受欢迎女演员奖以及国剧盛典最受观众喜爱的新人女演员奖。
2014年，主演电视剧《错点鸳鸯·戏点鸳鸯》。3月17日，赵丽颖第一次出演现代戏女主角的电视剧《妻子的秘密》在湖南卫视黄金档播出，剧中赵丽颖饰演了性格隐忍、善良贤惠的妻子江百合。5月6日，其主演的《花千骨》开拍，赵丽颖饰演花千骨。7月8日，由其主演的《杉杉来了》登陆江苏卫视幸福剧场全国独播，赵丽颖所扮演的单纯可爱的吃货薛杉杉让人印象深刻。
2015年6月9日，电视剧《花千骨》在湖南卫视钻石独播剧场播出，赵丽颖出演命格诡异、身世曲折的花千骨。7月14日，拍摄年代剧《胭脂》。7月17日，由赵丽颖、郑恺领衔的正能量职场故事电视剧《加油吧实习生》登陆江苏卫视幸福剧场。9月13日，赵丽颖客串电视剧《大汉情缘之云中歌》开播。9月22日，《蜀山战纪》爱奇艺先于卫视首播。赵丽颖在剧中饰演魔宗大魔头绿袍尊者的女儿玉无心。10月2日，电影《极限挑战》开拍，赵丽颖担任女主角。12月5日，获得“尖叫2016爱奇艺之夜”年度最受欢迎女演员；12月13日，凭借仙侠剧《花千骨》获得第六届澳门国际电视节最佳女主角奖；12月19日，获得国剧盛典“最具收视号召力演员奖”和“
年度特别贡献人物奖”。
