2001年，因参演由魏春光、吴雨桥主演的电视剧《其实不想走》而出道，在剧中饰演上海富家女秦佩佩 。
2002年，参演由保剑锋、方圆主演的喜剧片《越活越精彩》，在片中饰演女二号刘雨。
2003年，与佟大为、孙兴等共同出演电视剧《非常浪漫》，在剧中饰演公司老板家辉的女友姗姗 。
2004年，与张智霖、钟汉良共同主演古装武侠电视剧《逆水寒》，在剧中饰演顾惜朝的妻子傅晚晴 。
2006年，宋佳与刘嘉玲、胡军共同的电影《好奇害死猫》上映，她也因此获得了第26届中国电影金鸡奖最佳女配角提名，并开始在电影圈崭露头角 。
2007年，与李幼斌、萨日娜等人共同主演电视剧《闯关东》，在剧中饰演敢于坚持自己的想法、追求所爱且善良淳朴的农家姑娘谭鲜儿，她也在该剧播出后开始被更多观众认识 。
2008年，在吴宇森执导的电影《赤壁》中饰演曹操的女人骊姬；同年，推出首张个人专辑《能不能幸福》 。
2010年4月，与郭涛、刘德凯共同主演的都市情感剧《大女当嫁》首播，宋佳在剧中饰演白皙漂亮的某不知名职高教导主任姜大雁 ；11月，宋佳与邵兵、常戎等人合作主演的谍战剧《白狼》播出，在剧中饰演一个富贵人家的大家闺秀，精通琴棋书画，在经历了国仇家恨后，被迫成为土匪的白晓月 。
2011年，参加央视春节联欢晚会，并与冯巩、牛莉、刘金山共同表演了相声剧《还钱》 ；同年，与李晨合作主演的家庭情感剧《风车》播出，在剧中饰演性情刚烈、正直善良的何爽 ；4月8日，与何润东搭档主演的爱情冒险电影《西藏往事》公映，其在片中饰演了一个纯真质朴到有些慑人心魄的藏族女子雍措 ；7月，其出演的历史人物剧《孔子春秋》播出，她在剧中饰演孔子的母亲颜徵在 ；此外，她还在年底公映的抗战片《遍地狼烟》中饰演一个丧父的茶馆老板娘柳烟 。
宋佳
2013年1月，其与陈思诚、万茜等人共同主演的都市剧《小儿难养》首播，在剧中饰演了做事计划周详，雷厉风行的职场女强人简宁 ；3月8日，与黄觉合作主演的剧情电影《萧红》公映，她在片中饰演充满才华却红颜命薄的近代女作家萧红 ，凭借该片获得第29届中国电影金鸡奖最佳女主角奖 、第九届中美电影节最佳女演员奖 ；11月，与廖凡、夏雨、白百何联袂主演的都市剧《我们这拨人》播出，在剧中饰演爱好自由的摄影师牧歌 。
2014年9月，与张嘉益、朱锐等人合作主演的年代情感剧《爷们儿》首播，在剧中饰演温柔贤惠，天大的事儿自己心中都能扛得住的女人陈丽 ；12月，宋佳与张嘉益、胡歌合作主演的战争剧《四十九日·祭》在湖南卫视播出，她在剧中饰演的是敢爱敢恨，充满柔情却又不失刚毅的秦淮河畔头牌玉墨 。
2015年，担任第21届上海电视节白玉兰奖评委 ；12月10日，与廖凡搭档主演的动作片《师父》上映，宋佳在片中饰演妩媚多情、坚决果敢的天津女人赵国卉 ；此外，她还在年底播出的年代剧《少帅》中饰演了富商于文斗之女于凤至 。
2016年7月15日，与包贝尔、朱亚文联合主演的爱情喜剧电影《陆垚知马俐》首映，她在片中饰演的时尚买手马俐 ，同时凭借该片获得了第31届中国电影金鸡奖最佳女主角提名 ；此外，宋佳还为该片演唱了主题曲《花》 ；12月13日，其参演的短片《最美表演》在网络上播出，宋佳在片段《柳琴》中饰演一位柳琴表演艺术家 ；12月30日，与林家栋、颜卓灵联袂主演的犯罪悬疑电影《那年夏天你去了哪里》上映，在电影中饰演心理医生袁宁静 。
2017年4月28日，与刘德华、姜武合作主演的警匪动作片《拆弹专家》在中国内地首映，其在电影中饰演很独立坚强的女教师Carmen ；7月27日，其与众多艺人共同出演的人民解放军建军90周年献礼片《建军大业》在中国大陆上映，宋佳在片中饰演宋氏三姐妹之一，革命先贤宋庆龄 。
2018年6月16日，担任第21届上海国际电影节“亚洲新人奖”国际影片评选委员会评委 ；9月30日，其特别出演的由包贝尔执导的喜剧动作片《胖子行动队》首映，她在片中饰演的是一位特工美女 ；11月13日，发行音乐专辑《HER》。
2019年1月，由宋佳主演的古装爱情喜剧片《破阵子》杀青，片中饰演白虎荡美丽的寡妇徐娘 ；4月4日，其与井柏然、马思纯、秦昊等人共同主演的悬疑犯罪电影《风中有朵雨做的云》上映，在电影中饰演唐奕杰的妻子林慧 ；4月29日，宋佳演唱的单曲《给小花》上线 ；5月，担任第13届FIRST青年电影展创投会评委 ；6月，与王大陆搭档主演的奇幻冒险电影《超级的我》上映 ；9月30日，由陈凯歌担任总导演的新中国成立70周年献礼片《我和我的祖国》上映，宋佳在文牧野执导的《护航》单元中饰演英姿飒爽的女飞行员吕潇然 ；同年，与章宇、王砚辉合作主演悬疑剧《风平浪静》 ；11月22日，与王千源、冯远征联袂主演的犯罪悬疑电影《你是凶手》上映，她在片中饰演身患绝症的母亲白兰 ；年底，宋佳的音乐专辑《在外面》发行，专辑内收录了包括《听见就好》、《不见》、《放大》、《风中有朵雨做的云》等在内的10首歌曲 。
2020年8月19日，与喻恩泰、刘敏涛、黄觉等共同主演的都市情感悬疑剧《白色月光》优酷播出，在剧中饰演建筑设计师张一[59-60] ；8月10日，与袁弘搭档主演的都市情感剧《生活像阳光一样灿烂》播出，她在剧中饰演冷面杀手HR白灿烂[61-62] ；8月14日，为电视剧《生活像阳光一样灿烂》演唱主题曲《陪着你》 ；10月，主演的现代都市剧《纵有疾风起》在杭州开机，在剧中饰演烁冰 ；11月20日，与杨向华联合监制的电影《气球》在中国内地上映，于2021年9月24日在英国上映 。
2021年4月9日，主演电影《超级的我》定档上映 ；4月11日，与佟大为、蒋欣联合主演电视剧《小舍得》开播，在剧中饰演事业有成、儿女双全的妈妈南俪 ；5月1日，领街主演喜剧犯罪片《阳光劫匪》定档上映 ；6月5日，主演的爱情电影《诗人》上映 ；7月1日，主演的电影《1921》上映，在片中饰演高君曼 ；7月1日，参加的庆祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》播出，表演戏剧《跨越》。 7月9日，参演的电影《中国医生》上映 ；9月15日，担任总制片人的互动电影《如果有当初》在爱奇艺电影播出 ；10月1日，主演的电影《我和我的父辈》之《鸭先知》上映 。
