2008年，徐璐被李少红导演选中，在古装剧《红楼梦》中饰演薛宝琴，由此开始走上影视表演之路。2011年9月，参演《圣天门口》。

2012年3月，与孙俪、陈建斌等人共同出演了根据流潋紫同名小说改编的古装清宫情感斗争剧《甄嬛传》，并在剧中饰演外貌灵动可爱、性格英气妩媚的甄玉娆，而该剧在播出后获得了不俗的收视成绩和口碑，徐璐个人也因此开始在影视领域崭露头角；同年，她与俞杰奇、娄艺潇合作主演时装爱情剧《摩登女婿》，其在剧中饰演天真、善良的护士胡小雅。

2013年5月，与袁姗姗、俞灏明等共同主演的爱情剧 《爱在春天》播出，她在剧中饰演乐天知命的歌女金露露；6月，由其领衔主演的古装传奇剧《大兵小将》首播，徐璐在剧中饰演澧虞。

2014年6月，与Nichkhun、蒋劲夫、魏大勋等联袂主演的校园浪漫偶像剧《一又二分之一的夏天》首播，她在剧中饰演乐观开朗、大大咧咧的假小子罗曼；11月，其领衔主演的古装喜剧片《金牌红娘》播出，她在剧中饰演性格机灵古怪、能文能武的知府千金金玲珑；12月，获得爱奇艺之夜盛典最佳角色塑造女演员奖。

2015年1月，与郑元畅、汪东城合作主演的青春偶像剧《只因单身在一起》在湖南卫视播出，她在剧中饰演宽容、善良的自由童话插画作家姜可心；3月，她与贾青、张晓龙，邱胜翊共同主演的当代都市剧《妻子的谎言》首播，其在剧中饰演可爱又可怜的小花痴孙佳媛；4月，与乔任梁组成组成假想情侣一同参加明星恋爱真人秀节目《我们相爱吧第一季》。

2016年4月20日，其领衔主演的古装玄幻剧《墨客行》开机拍摄，徐璐在剧中饰演古灵精怪、毒医双全的白莔莔；随后，与林心如、贾乃亮联袂主演的奇幻超能体验剧《奇妙的时光之旅》在湖南卫视播出，她在剧中饰演俏皮可爱的明星助理宋乔乔；同年，她还拍摄青春偶像剧《王子咖啡店》，并在剧中饰演王子咖啡店店员高兴；5月12日，以常驻嘉宾的身份加盟明星网友互动类真人秀节目《约吧！大明星》；11月11日，由徐璐主演的爱情励志片《减法人生》上映，她在片中饰演胖女孩闫丹，并为该片配唱主题曲《夜空中最亮的星》及宣传曲《没关系》，这是其首部电影作品；12月，搭档韩东君主演赛车题材电视剧《极速青春》，她在剧中饰演一个体育赛事的报道记者唐棠。

2017年1月，其领衔主演的都市情感剧《不得不爱》在爱奇艺首播，她在剧中饰演外强内柔的女主角林为零；6月，与文咏珊、赵立新等合作主演的谍战剧《风声》开机拍摄，她在剧中饰演心神百转、流星掣电的顾晓梦；7月21日，她主演的校园励志片《闪光少女》上映，徐璐在片中饰演学扬琴的高二学生陈惊，并凭借该片获得第20届上海国际电影节传媒频道传媒大奖最受传媒关注新人女演员，同时还提名亚洲新人奖最佳女演员奖及第十二届华语青年影像论坛年度新锐女演员；7月21日，她还主演冒险题材网剧《鬼吹灯之黄皮子坟》；10月25日，搭档秦俊杰主演的谍战剧《天衣无缝》开机拍摄，其在剧中饰演贵婉；11月21日，与黄轩、窦骁、周一围共同主演的古装魔幻剧《海上牧云记》在网络平台播出，徐璐在剧中饰演天资聪颖的未来皇后苏语凝 。

2018年10月26日，获得凤凰网时尚之选时尚风格先锋大奖。

2019年3月13日，与张铭恩、任言恺、吴昕等合作主演奇妙甜爱剧《爱上北斗星男友》在爱奇艺首播，在剧中饰演水逆制作人文素汐。