2000年，应采儿香港度假时，被朋友推荐参加中国星招考新人的面试，其后被向华强太太陈岚签约成为其旗下演员。中国星把应采儿带去电影《全职杀手》试镜时，被刘德华相中而出任片中第二女主角。2004年，在邓安宁执导的《候鸟e人》中饰演沈芸青。2005年，参演内地导演王光利的《血战到底》。同年在《美丽传说2星愿》中饰演蒋曼妮。2007年，应采儿饰林雨虹，与潘小扬一起主演麦贯之执导的中国大陆电视剧《香港姊妹》上映；同年由谷智鑫、应采儿等出演的20集探案电视连续剧《司徒空探案》播出。2008年，由李小冉、应采儿、严晓频等出演的《凤穿牡丹》上映。其中应采儿饰郁芷岚，并在张纪中担任制片的电视剧《鹿鼎记》中饰演阿珂；还在为纪念改革开放三十周年以及献礼建国六十周年的长篇连续剧《我的三十年》中饰演区静。2009年，在根据作家刘猛创作的同名小说改编而成的《冰是睡着的水》中饰演了韩晓琳。同年，参演扑克竞技喜剧片《扑克王》，与古天乐、刘青云、应采儿、邓丽欣等合作。在12月22日圣诞档登陆内地，这部耗资2000万的电影在香港一经上映，首周就拿下票房冠军的佳绩。 2010年，在郑基成导演的喜剧动作片《大捕房》，在剧中应采儿分饰关青月、关青山这一对龙凤胎兄妹。并在央视八套黄金档热播，这也是玉女应采儿首次在电视剧中尝试女扮男装。 还在《大唐双龙传之长生诀》中饰李秀宁。2011年10月，与林志颖主演青春偶像励志第一红剧《彩虹甜心》，在剧中饰演彭小芊，并在江苏卫视上映。 同年，主演异侠玄幻剧《大唐双龙传之长生诀》，饰演李秀宁。并在央视播出。 2011年，在电视剧《男人的战争》中饰演杨白羽；在电视剧《赵氏孤儿案》中饰演庄姬，此剧在2013年6月第19届上海电视节获最佳电视剧金奖。 2012年，参演由金牌厨柜与乐视网携手推出时尚网剧电视剧《女人帮·妞儿》，这是一部反映当下年轻人生活状态的网剧，应采儿领衔主演兼监制，在剧中饰演SOSO一角。 2013年，参演大型历史电视剧《赵氏孤儿案》饰演庄姬，该剧于3月17日登陆央视一套黄金档播出。