2012年2月，安悦溪参演了个人的首部影视剧作品《新编辑部故事》，并在剧中饰演了女主角戈玲的女儿李子果。同年，安悦溪还出演了都市情感剧《老有所依》，并在剧中饰演了勤快能干、活泼开朗的保姆小丽。
2013年8月2日，安悦溪主演的校园青春励志电影《青春派》上映，并饰演了气质出众的学霸女神黄晶晶，该剧入围上海电影节展映，也因该剧被广大观众所熟知。同年10月，主演青春励志都市剧《红门兄弟》，并在剧中饰演了特勤尖刀队队员秦天的妹妹秦好。
2014年3月，安悦溪出演了都市职场喜剧《女人的秘密》。同年7月，参演李慧珠执导的古装探险喜剧《美人制造》，这也是安悦溪首次出演古装剧 。此外，安悦溪还出演了抗战剧《潜行者》，并在剧中饰演了通情达理却又非常执着的女孩柳小宛。
2015年3月，安悦溪出演了都市情感剧《女不强大天不容》。6月9日，与霍建华、
赵丽颖、张丹峰联袂出演的古装玄幻仙侠剧《花千骨》在湖南卫视播出，并在剧中饰演了伶俐可爱的糖宝。该剧播出期间以平均2.213%的收视率打破中国内地周播剧的收视纪录，并且连续29次拿下单日收视冠军，成为中国内地年度收视亚军；此外，该剧还以单日超过4亿的播放量打破中国内地电视剧单日网络播放量的纪录，并成为中国内地首部突破200亿次播放量的电视剧。同年9月，主演奇幻爱情片《蝴蝶公墓》，她在片中则一人分饰了白露白霜姐妹 。
2016年1月，主演古装穿越悬疑网络剧《纳妾记第二季》，饰演温柔如水的宋晴。同年2月，主演林玉芬执导的古装奇幻爱情剧《三生三世十里桃花》，并在剧中饰演了胆小怯懦的小巴蛇少辛。7月20日，她领衔主演的现代青春励志剧《旋风少女第二季》在湖南
卫视播出，她在剧中饰演了坚韧善良的戚百草。同年9月，领衔主演了动作玄幻网络剧《镇魂街》，并在剧中饰演了心直口快、坚强天真的花痴女汉子夏铃。同年11月，领衔主演了科幻古装网剧《颤抖吧，阿部！》，她在剧中饰演了意外坠落地球的外星少女阿部。该剧收官时播放量超过20亿 。
2017年6月3日，安悦溪作为补位歌手参加明星跨界音乐综艺《跨界歌王第二季》。同年主演青春励志言情剧《路从今夜白之遇见青春》，她在剧中饰演女一号路悠言。
2018年，主演了科幻古装网剧《颤抖吧阿部之朵星风云》，再次饰演阿部察察。9月，主演的年代爱情剧《许你浮生若梦》播出，她在剧中分别饰演了林若梦、段天婴、林静芸。
2019年，主演电视剧《不负时光》，饰演元气满满的校对新人李校。