2002年，因出演电视剧《还珠格格Ⅲ之天上人间》中夏紫薇一角而被大众所熟知。
2004年，出演了由黄磊指导的《天一生水》饰演一个混血姑娘明妮。
2005年，出演张黎导演的电视剧《锦衣卫》在剧中就出演了一个这样的倾国美人客印月。
2006年，参演《乔家大院》扮演的“江雪瑛”
2007年，出演由赵宝刚指导的青春励志电视剧《奋斗》夏琳一角而知名度得到进一步的提升。
2008年，因拍电视剧《为谁心动》时无悔剃光了头，凭借影片《江北好人》，马伊琍战胜了李冰冰、范冰冰两位大热候选人，成为了长春电影节影后。
2009年，与佟大为共同出演了电视剧《婚姻保卫战》演出夫妻间事。同年马伊琍出演了首部反映豫商故事的电视剧《经纬天地》在CCTV-8播出，这也是她继《乔家大院》之后首次登陆央视，马伊琍扮演尚达志的妻子顺儿，这也是马伊琍生产复出首部电视剧作品。
2010年，与涂松岩领衔主演的都市题材电视剧《双城生活》反映了“双城恋”话题，让许多观众产生了不小共鸣并引发了网络热议，而马伊琍在剧中饰演北京大妞郝京妮。凭借该剧获得国剧盛典2011年度最佳女演员。
2013年，年初马伊琍与杜淳、刘莉莉、陈思斯等众多明星合作的电视剧《青春期撞上更年期Ⅱ》，此外，还客串电影《不二神探》，并且彻底颠覆以往的形象。2013年，首当制片人的马伊琍与首次当导演的丈夫文章合作的电视剧《小爸爸》。
2015年，出演了公路犯罪片《未择之路》。电视剧《北上广不相信眼泪》于11月7日在北京卫视、浙江卫视播出。
2015年7月16日，参演的民国时期战争题材作品《那些女人》正式杀青。
2016年1月，与陈建斌领衔主演的当代都市幽默轻喜剧《中国式关系》于在北京杀青。4月，在文章执导的谍战剧《剃刀边缘》中饰演女主角。
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