2004年3月，出演由宋洋执导的都市剧《出水芙蓉》；4月，与林嘉欣、李心洁等合作出演惊悚电影《救命》；11月，出演由蒋雯丽、陈建斌主演的都市情感剧《穿越激情》，在剧中饰演生长在英国的华裔查尔斯·杨。
2006年8月，出演由雷献禾执导的历史剧《海之门》；11月，与江珊、靳东等合作出演家庭伦理剧《悲情母子》。
2007年2月，与杜淳、秋瓷炫等合作出演古装武侠剧《大旗英雄传》，在剧中饰演寒枫堡堡主冷一枫的大女儿冷青霜；3月，出演由由沈严执导的爱情剧《我们无处安放的青春》，在剧中饰演报社记者李然的前女友刘漪；4月，与邬君梅、葛优等合作出演悬疑电影《红美丽》；9月，与丁海峰合作主演悬疑剧《挣扎》；12月，出演由田有良执导的都市爱情剧《钻石王老五的艰难爱情》，在剧中饰演不仅长得漂亮，家庭条件也好的律师谭惜。
2008年6月，与于荣光合作出演剧情剧《盗墓鬼吹灯》；7月，出演由连奕名执导的警匪剧《金三角夺宝》；9月，与廖凡、任达华合作主演爱情电影《一半海水一半火焰》，在片中饰演性格倔强的清纯少女丽川，她则凭借该片获得了第45届台湾电影金马奖最佳女主角的提名。
2009年2月，莫小奇凭借电影《一半海水一半火焰》，获得第28届香港电影金像奖最佳新人奖的提名；9月，出演由郑保瑞执导的惊悚动作电影《意外》；11月，与张家辉、孟瑶合作主演动作电影《旺角监狱》，在片中饰演为了养家而在香港红灯区工作的大凤。
2010年1月，出演惊悚电影《危情直播》；2月，出演由王全安执导的家庭情感电影《团圆》，在片中饰演陆善民与乔玉娥的孙女娜娜；11月，与刘烨、姚晨等合作主演爱情电影《爱出色》，在片中饰演占有欲十足，为追回旧爱不择手段的女演员柯敏。
2011年2月，与朱时茂、刘雅瑟等合作出演喜剧电影《戒烟不戒酒》；4月，与高云翔、饶敏莉合作主演家庭伦理剧《新玉观音》，在剧中饰演对感情专一、美丽聪慧而又骄傲的富家女钟宁；4月8日，出演由叶念琛执导的都市爰情电影《隐婚男女》上映，在片中饰演独立干练的职场女强人阿曼达 ；8月，与甘婷婷、董勇合作主演谍战剧《螳螂》，在剧中饰演国民党总统府的外事秘书，宋美龄的干女儿代薇；9月，与邓超、孙俪等合作出演古装奇幻电影《画壁》，在片中饰演外表刚强，内心却极度渴望爱情的降临丁香。
2012年1月8日，与李晨、陈思诚等合作出演爱情剧《北京爱情故事》播出，在剧中饰演仪静体闲、柔情绰态、媚于语言的证券公司高管伍媚，她则凭借该剧获得第2届搜狐视频电视剧盛典最佳女配角的提名；1月23日，与范伟、黄渤合作出演喜剧电影《饭局也疯狂》上映；1月24日，与胡兵、朴鲁植合作主演恐怖惊悚电影《惊魂游戏》，在片中饰演面对众多追求者犹豫不定的美琪；3月，主演由卓立执导的励志电影《下一个奇迹》；3月31日，与林心如、惠英红合作主演惊悚悬疑电影《绣花鞋》上映，在片中饰演以造酒为生的沈宣白之妻许月芝；6月，与巩新亮、谭卓合作主演都市爱情电影《擒爱记》，在片中饰演热爱建筑的才女丁嘉兰 ；11月，与沙溢、邵兵合作主演爱情电影《幸福迷途》，在片中饰演美丽性感的影视界花旦梅思诺；12月，出演由王晶执导的剧情电影《大上海》，在片中饰演与成大器有感情纠葛的江湖御姐阿宝。
2013年2月，与叶璇、刘恩佑等合作主演年代情感剧《青春烈火》，在片中饰演负责情报任务的KR特战队成员余夏—；5月，与包贝尔、景岗山等合作出演惊悚电影《临终囧事》；7月，客串由宁财神执导的古装喜剧《龙门镖局》；8月，与汪明荃、刘恺威等合作主演家族剧《风云天地》，在剧中饰演与母亲及智力不健全的弟弟相依为命的宋子桦。
2014年3月，主演由庄宇新执导的古装探案剧《长安三怪探》，在剧中饰演长着一双绿色眼睛的波斯女郎碧莲；5月，担任明星星座访谈脱口秀节目《星座棋谈》的主持人；8月，出演由尹琪执导的爱情喜剧《香瓜七兄弟2》，在剧中饰演妩媚、性感的野蛮女友周洗墨；9月，与唐嫣、吴卓羲合作主演都市职场剧《格子间的女人》，在剧中饰演美貌与心机并存的Mini；12月，与张嘉译、张志坚等合作主演古装历史剧《大清盐商》，在剧中饰演心如冰雪的扬州花魁姚梦梦；12月15日，担任脱口秀节目《星棋一见》的主持人。
2015年4月，出演爱情喜剧电影《咱们结婚吧》，在片中饰演任性强势的白富美王可儿；7月，与吴镇宇、