2004—2010年主演《与青春有关的日子》、《说谎的爱人》、《家的N次方》等电视剧[1-3]  。

2011年主演治愈系爱情电影《失恋33天》，票房约3.5亿[4-5]  ，分别提名第49届台湾电影金马奖佳女主角和第15届中国电影华表奖优秀女演员[6-7]  ，并获得第31届大众电影百花奖佳女主角奖[8]  。

2012年主演职场剧《浮沉》[9]  ，提名第19届上海电视节白玉兰奖佳女演员[10]  。

2013年主演小成本电影《分手合约》、《被偷走的那五年》，票房均过亿[11]  ，并凭借《被偷走的那五年》入围第16届上海国际电影节佳女演员[12-13]  。同年主演喜剧电影《私人订制》，票房超7亿[14]  。

2015年主演医疗剧《长大》[15]  。6月成立白百何工作室。同年主演奇幻电影《捉妖记》[16]  ，票房超24亿[17]  ，刷新了内地影史电影票房纪录和内地影史观影人次纪录[18]  ，获得第13届中国长春电影节佳女主角奖[19]  。同年主演励志电影《滚蛋吧！肿瘤君》，票房超5亿[20]  ，代表中国内地角逐第88届奥斯卡金像奖佳外语片[21-23]  ，并获得第16届中国电影华表奖优秀女演员奖[24]  、第7届中国电影导演协会年度女演员奖[25]  和第23届北京大学生电影节佳女演员奖[26]  。

2016年主演剧情片《火锅英雄》[27]  、警匪片《谜途杀机》[28]  以及《捉妖记2》[29]  。