1989年，在电视剧《王司马的大学生涯》中饰女主角高原而正式出道。 1990年，参演电影《铁血金魂》，饰演金丽。 1991年，在电影《宝贝、小偷、大盗》中饰担纲女主角并饰演耿小梅；同年客串电影《新潮姑娘》。 1992年，石兰接拍青春爱情电影《青春无悔》并饰女主角“麦群”，该片获“百花奖”最佳女主角提名以及1992年上海大学生电影节最佳影片奖；同年在青春情感电影《青春冲动》中饰女主角艾菲，该片获第16届“百花奖”最佳女主角提名。 1993年，与王志文、宋春丽合演都市情感电视剧《杀人街的故事》，在该剧中饰演女主角“肖雅”；同年在电视剧《新大陆》中担纲女主角并饰演小鱼。 1994年，在电影《永无宁日》中担纲女主角，并饰演“小芳”；同年在电视剧《美容院》中饰女主角之一的方梅。 1995年，石兰接拍了都市情感剧《顾城与英儿》并在该剧中担任女主角，饰演英儿；同年在电影《翡翠大劫案》和电视剧《一路等候》中任配角；12月份，由其主演的电影《大鸿米店》全国公映。 1996年，石兰与房夕婷、罗匡合演了电视剧《秋来梦醒时》；同年在生活情感电视剧《老公不在家》中饰王美丽，在电视剧《无冕之王》中饰令狐女。 1997年，石兰与方舒、许还山、姬晨牧合演了古装历史剧《吕后传奇》，在该剧中挑战了刘邦的妃子戚夫人一角；同年石兰接拍了剧情片《激情辩护》，在该剧中担纲女二号，饰林小光，此片荣获第二届“金鸡奖”最佳女主角提名奖。 1998年，石兰参演了生活情感剧《多雨时节》，在该剧中饰演刘丽春；同年在谍战题材电视剧《黑白布局》中担纲女主角。 2003年，与胡军、林志颖、刘涛、陈好合演金庸武侠电视剧《天龙八部》，饰演叶二娘。 2005年，石兰搭档陈道明、胡军、左小青合演历史剧《卧薪尝胆》，饰演棠丽夫人。 2009年，石兰接拍了家庭情感剧《人到中年》，客串孟老师一角。 2010年，与张智尧、金巧巧、樊少皇合演古龙武侠传奇剧《楚留香新传》，客串老板娘一角；11月份，参演神话剧《仙女湖之墨仙》，饰演高贵端庄的平阳公主。 2012年，石兰联袂唐嫣、罗晋、陈键锋、叶童出演民国商战爱情电视剧《乱世佳人》，饰演三格格。 2013年，由石兰搭档舒畅、陈键锋、乔振宇主演的民国激战年代情感电视剧《烽火佳人》登陆安徽卫视播出。