2004年主演电视剧《与青春有关的日子》。2009年主演青春励志剧《我的青春谁做主》。2011年凭借电影《失恋33天》走红，凭借此片分别入围金马奖、华表奖最佳女主角，并于2012年荣获第31届大众电影百花奖最佳女主角奖。2013年白百何主演的电影《分手合约》和《被偷走的那五年》上映，取得中国内地电影市场2013年前三季度票房过亿的好成绩，并凭借《被偷走的那五年》入围第十六届上海国际电影节最佳女主角。