2000年，出演梦继执导的都市爱情剧《明星制造》，该剧是海清进北京电影学院后 演的第一部电视剧。2001年，毕业于北京电影学院表演系，并出演电影《青苹果》，在片中饰演女主角青青，虽是女一号却反响不大，出演由陆毅和范冰冰领衔主演的《一见钟情》，饰演范冰冰的好友豆豆 ；2002年，出演了海岩剧《玉观音》中的钟宁一角。 2003年5月，出演家庭情感剧《书香门第》，在剧中饰演颜文德的小女儿颜珏；同年10月，出演毛卫宁执导的谍战剧《梅花档案》，在剧中饰演梅香；2004年，出演黄健中执导的爱情剧《海棠依旧》，在剧中饰演袁苇。2005年，在雷献禾执导的历史剧《海之门》中，海清挑战演技，一人分饰两角，饰演双胞胎姐妹唐双姐和唐双妹，并不惜扮丑出镜。 2006年，海清接下滕华涛执导的家庭情感剧《双面胶》，在剧中成功饰演了一个泼辣、斤斤计较的麻辣媳妇。随后接拍电视电影《绝对隐私》，戏中和黄觉演出一对儿苦命鸳鸯。2007年，主演刘家成执导的都市伦理剧《何处是我家》，饰演一个法律老师叶天锦。2008年1月1日，出演李骏、张旗执导的悬疑剧《落地，请开手机》，在剧中饰演苏文月，该剧让海清和孙红雷成了好搭档。 2009年3月，出演滕华涛执导的家庭情感剧《王贵与安娜》，在剧中饰演安娜；同年11月，再次出演滕华涛执导的都市情感剧《蜗居》，这两部剧，让海清的演艺事业取得了一定的成功 。同年，在家庭情感剧《媳妇的美好时代》是饰演善良可爱的中国媳妇，并获得第8届金鹰电视艺术节最具人气女演员奖、第25届中国电视金鹰奖观众最喜爱的电视剧女演员奖以及第28届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖。 2010年6月16日，出演刘江执导的谍战剧《黎明之前》，在剧中饰演一位中共地下党员顾晔佳；同年11月1日，主演张国庆执导的家庭伦理剧《鲜花朵朵》，在剧中一人分饰两角，饰演三朵、四朵 。同年11月4日，主演郝琳执导的战争剧《追捕》，在剧中饰演平民兰心茹；同年12月，出演古装电影《赵氏孤儿》，饰演为了孩子连命都可以舍弃的母亲。 2011年2月，登上春晚舞台，出演小品《美好时代》，同8月6日，中国电视艺术家协会演员工作委员会在京宣布成立，海清担任副理事长一职 ；同年11月，在爱情电影《失恋33天》中饰演青年张阿姨 。同年12月21日，主演刘惠宁执导的爱情剧《请你原谅我》，饰演何佳。2012年，海清主演的国内首部医患关系题材电视剧《心术》引起广泛关注和反响， 同年在电视剧《后厨》中饰演的是一个性强势的大龄剩女。2013年，出演薛晓路执导的爱情电影《北京遇上西雅图》，在剧中饰演一个即将生育的妈妈形象 ；之后在《抹布女也有春天》中饰演的男性化角色罗小葱，被粉丝称为“海爷” 。同年，与曾志伟，张涵予等人一同加盟重庆卫视《奇迹梦工厂》节目，担任导师。 2014年11月5日，海清受邀成为首个中美电影节形象大使 ；同年3月19日，出演刘进执导的都市情感剧《一仆二主》，饰演唐红的朋友的蓝姐。同年12月24日，与孙红雷共同主演由康洪雷执导的战争剧《二炮手》，在剧中饰演20世纪三、四十年代的白富美李娴淑；同年，担任浙江卫视《中国好舞蹈》导师，一展曾是舞蹈演员的风采。2015年9月17日，主演田有良执导职场情感剧《大猫儿追爱记》，剧中饰演广告公司职员大猫儿 。2016年1月7日，新浪董事长曹国伟宣布海清与黄晓明、Angelababy、李晨成为首批加入星光公益联盟的艺人，并获得“推动公益影响”奖项 。同年3月8日，获得在上海举办的中国电视剧品质盛典中最具价值女演员奖 。同年5月31日，主演余淳执导的都市情感剧《女不强大天不容》，饰演女一号郑雨晴 。同年8月15日，主演汪俊执导的都市情感剧《小别离》于在北京卫视、浙江卫视开播，海清在剧中饰演一个精力都放在工作上的女强人。