2015年3月，参演由马鲁剑执导的民国悬疑剧《浴血重生》，在剧中饰演的黄仪佳与乔振宇扮演的谭振刚是青梅竹马的恋人，而她也因此正式开始演艺生涯；同年，参演黔南形象宣传系列微电影《夏日朵朵》；6月，参演由潘小杨执导的家庭伦理剧《未婚爸爸》，饰演一位美国长大的富家女黎珊珊；10月，与钱泳辰、斯琴高娃合作主演了农村题材类电视剧《苦乐村官》，在剧中饰演女一号梅花。

2016年，参演都市情感剧《爱归来》，饰演海归设计师高明慧，与王耀庆饰演的高明修是同父异母的兄妹，是一位胜负欲强烈的职场女生；7月，搭档郑智薰、宋茜出演青春偶像剧《八月未央》，在剧中饰演rain同父异母的妹妹沈金贝；同年，与邓家佳、明道合作主演现代都市剧《最亲最爱的人》，在剧中饰演卢景儿。2017年1月，出演的年代抗战剧《孤战》播出，在剧中饰演清新、活力的丹丹。

2018年10月9日，与蔡俊涛、朱赞锦等主演的东方奇幻电影《画皮师2》登陆爱奇艺播出；12月，出演古装侦探片《新包青天》杀青，在片中饰演紫月教主。

2019年5月，与郑合惠子、陈子由合作主演青春爱情剧《出线了，初恋》，孙嘉璐在剧中饰演青春靓丽且聪慧机灵的女主播陆心怡。

2020年1月10日，与厉嘉琪、毕雯珺合作主演的古装励志轻喜剧《小女霓裳》拍摄，饰演骄横跋扈又心狠手辣的颜文秀 ；3月16日，主演的现实题材剧《一个都不能少》播出，在剧中饰演积极热情的“副村主任”丁香。