2009年11月份，倪妮學(xué)習(xí)播音主持的倪妮參加《金陵十三釵》劇組演員選拔，在眾多參選人中獲張藝謀賞識(shí)擔(dān)任片中女主角玉墨，并加以三年時(shí)間秘密演藝培訓(xùn)。

2011年12月15日，文藝片《金陵十三釵》在中國(guó)內(nèi)地上映，該片在中國(guó)內(nèi)地電影市場(chǎng)連續(xù)四周獲得周票房冠軍，同時(shí)也是2011年華語(yǔ)電影票房冠軍，而倪妮憑借風(fēng)塵女子玉墨一角獲得第6屆亞洲電影大獎(jiǎng)最佳新演員、第12屆華語(yǔ)電影傳媒大獎(jiǎng)觀眾票選最受矚目女演員及第3屆樂視影視盛典年度電影最受歡迎女演員獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

2013年1月份，倪妮在《南都娛樂周刊》的“四小花旦”評(píng)選活動(dòng)中，倪妮與Angelababy、楊冪及劉詩(shī)詩(shī)被評(píng)為內(nèi)地新“四小花旦”；6月9日，和劉燁合作主演的愛情懸疑電影《殺戒》上映，倪妮在片中扮演一個(gè)具有三面性的幼兒園音樂老師江月娥；10月12日，其主演的愛情電影《我想和你好好的》在全國(guó)上映，她在片中扮演古靈精怪的年輕女演員喵喵；12月31日，和井柏然第一次合作主演的治愈系電影《等風(fēng)來(lái)》上映，倪妮扮演雜志社美食專欄作家程羽蒙。

2014年1月20日，倪妮憑借主演的主題微電影《愛·在線》獲得2013金瞳獎(jiǎng)最佳形象代言人；8月份，倪妮成為國(guó)際奢侈珠寶鐘表品牌卡拒道鞏棵地亞高級(jí)珠寶系列的“品牌摯友”，并為其拍攝一部關(guān)于高級(jí)珠寶的微電影；12月5日，在校園愛情片《匆匆那年》中扮演女主角方茴電影上映，該片中國(guó)內(nèi)地票房5.9億；18日，倪妮成為第九屆中國(guó)作家榜授予的首任“閱讀星大使”。

2015年1月24日，倪妮參與的真人秀節(jié)目《奇妙的朋友》在湖南衛(wèi)視首播，并首度演唱其主題曲《你有沒有聽到我》；4月11日，出席新浪娛樂15周年慶典并獲得“杰出青年”；28日，倪妮拍攝的《似水年華》創(chuàng)意人物片在models.com（世界模特排行網(wǎng)站）刊登，該片通過(guò)記錄五位人物的青春年華，向世界展示“不一樣的北京故事”；8月份，與阿德里安·布洛迪合作主演的愛情喜劇電影《曼哈頓愛情故事》在美國(guó)紐約開拍；8月20日，其主演的浪漫愛情喜劇電影《新娘大作戰(zhàn)》上映，影片中倪妮第一次挑戰(zhàn)喜劇角色，扮演潑辣任性唯我獨(dú)尊的微店店主馬麗，并演唱改編自《今天你要嫁給我》的片尾曲。

2016年11月18日，中法合拍的3D奇幻動(dòng)作冒險(xiǎn)電影《勇士之門》上映，倪妮在片中扮演靈動(dòng)調(diào)皮且可愛正義的公主蘇琳；隨后，和張震、廖凡合作主演電影《雪暴》在長(zhǎng)白山拍攝；12月9日，主演臺(tái)婆煮的愛情片《28歲未成年》上映，倪妮扮演女主角涼夏。

2017年7月13日，倪妮主演改編自今何在同名小說(shuō)的古裝神話動(dòng)作片《悟空傳》上映，其在片中扮演了仙女紫霞；12月15日，由乃鉆肯諒其主演的古裝奇幻3D電影《奇門遁甲》上映，她在片中扮演俠女鐵蜻蜓。雅刪悼

2018年8月14日，倪妮搭檔陳坤主演根據(jù)天下歸元小說(shuō)《凰權(quán)》改編的古裝權(quán)謀劇《天盛長(zhǎng)歌》開播，她在劇中扮演堅(jiān)忍與智慧并存的前朝遺孤鳳知微，這是她第一次參與演出電視劇，并演唱電視劇片尾曲《何奈何》。

2019年7月15日，倪妮和張震合作主演古裝神話劇《宸汐緣》播出，在劇中扮演桃林小仙靈汐；10月份，入圍第六屆“中國(guó)電視好演員”綠組女演員候選名單；11月份，憑借電視劇《宸汐緣》獲得第26屆華鼎獎(jiǎng)中國(guó)古裝題材電視劇最佳女演員的提名。

2020年，倪妮主演由張律執(zhí)導(dǎo)的電影《柳川》；9月15日，入圍第七屆中國(guó)電視好演員藍(lán)組演員名單。9月29日，主演抗疫題材時(shí)代報(bào)告劇《在一起》之《擺渡人》播出；12月24日，和劉德華、劉青云領(lǐng)銜主演的動(dòng)作犯罪電影《拆彈專家2》上映，在片中扮演龐玲警官；12月28日，和劉詩(shī)詩(shī)合作都市情感劇《流金歲月》播出，劇中扮演朱鎖鎖。

2021年1月15日，倪妮參與演出的首部抗戰(zhàn)懸疑題材話劇《幺幺洞捌》在國(guó)家大劇院迎來(lái)北京首演，一人分飾兩角；2月11日，參加《2021年中央廣播電視總臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)》，和賈冰、包貝爾等表演小品《開往春天的幸福》；7月1日，主演的獻(xiàn)禮建黨百年電影《1921》上映；5月21日，倪妮主演的《流金歲月》入圍第二十七屆上海電視節(jié)白玉蘭名單。；7月2日，參演電影《1921》發(fā)布主題曲《沒有共產(chǎn)黨就沒有新中國(guó)》MV，倪妮是演唱者之一。

倪妮人物評(píng)價(jià)

一年三部作品均挑大梁的倪妮在2013年忙的不亦樂乎，三部影片在題材與風(fēng)格上都不盡相同，各有千秋，從“心機(jī)母親”到“極致作女”再到“都市心酸小白領(lǐng)”，大銀幕上她突破自己，體驗(yàn)著極致張揚(yáng)的的人生，精彩的表演讓觀眾們看到她演技的飛速成長(zhǎng)和駕馭角色的無(wú)限可能，此外，其備受時(shí)尚界青睞，登上30本國(guó)內(nèi)外時(shí)尚大刊封面，成為2013年度封面女王（新浪網(wǎng)評(píng)）。