2016年，刚刚从北电毕业的余梦寒便出演了个人首部电影作品《泡菜爱上小龙虾》，其在片中的角色则是性感妖娆的优质“长腿”美女丽丽丝 ；同年，她还主演了科幻动作片《单身侠》 。

2017年，余梦寒主演的现代青春片《主播的盛宴》播映 ；12月1日，其主演的科幻悬疑片《游戏世界：绝地求生》上线播映，她在片中饰演了古灵精怪的女主角以灵 。

2018年，余梦寒领衔主演了古装动作悬疑片《龙宫女刺客之大明女监》，并在片中饰演冷酷沉稳、武功高强的女刺客拾七 ；随后，她还在古装玄幻片《媚狐传》中饰演了单纯善良，且与人类有一段虐恋的灵狐白莲 ；10月，与众多艺人共同出演的古装玄幻剧《将夜》播出，其在剧中饰演了外形靓丽，拥有远大志向的将门之女司徒依兰 。

2019年，余梦寒与唐嫣、窦骁、佘诗曼等人共同出演了古装女性传奇励志剧《燕云台》 。2020年12月15日，主演的现代警匪片《利剑行动》上映。

2021年3月9日，余梦寒出演的现代都市励志剧《青春创业手册》播出 ；5月10日，其领衔主演的都市科幻动作片《虚拟世界》上线播映 。