2006年，安藤櫻通過出演電影《長途漫步》作為演員出道。
2007年，安藤櫻出演了加藤羅莎主演的社會劇《女帝》的第五集。10月，出演了佐藤浩市主演的時代劇《風の果て》。12月，安藤櫻出演了由其父親奧田瑛二執導的電影《風的外側》 ，並在劇中飾演了女高中生真理子。
2008年，安藤櫻出演了渡部篤郎主演的喜劇片《我為屋狂》，接著與水橋研二***同出演了劇情片《迷霧中的愛》。11月，與柄本時生、遠藤雄彌等人***同出演的喜劇電影《我們沒有明天》 在日本上映。
2009年，安藤櫻出演了園子溫執導的長達四小時的異色純愛電影《愛的曝光》，並憑借此劇獲得了第31屆橫濱電影節助演女優賞 和第24屆高崎電影節最優秀新人賞 。2月，與成海璃子、永山絢鬥、奧菜惠***同出演的脫力系電影《罪或罰》在日本上映。3月，出演了堀北真希主演的日劇SP《Chance！她成功的理由》。10月，與堺雅人、松雪泰子、滿島光等人聯合出演的喜劇電影《結婚欺詐師》在日本上映。
2010年，安藤櫻出演了柳樂優彌主演的劇情片《壹切化作海》。3月，與中谷美紀、大森南朋、池脅千鶴等人***同出演了女性題材電影《甜蜜小謊言》。6月，與松田翔太、高良健吾聯合出演了劇情片《健太與純與加世的國度》。7月，出演了渡辺真起子主演的劇情片《性軀幹》 。安藤櫻憑借著這三部電影獲得了第84屆日本電影旬報獎助演女優賞 。
2011年，安藤櫻出演了井上真央主演的晨間劇《太陽公公》。7月，參演了瑛太和滿島光主演的社會劇《盡管如此也要活下去》。
2012年，安藤櫻出演了小泉今日子主演的暗黑系日劇《贖罪》。6月，出演了中居正廣主演的刑偵片《自閉天才》。接著，與妻夫木聰、武井咲、余貴美子聯合出演了懸疑犯罪推理電影《愛與誠》。11月，與堺雅人、山田孝之、阪井真紀***同出演的社會劇情片《那夜的武士》在日本上映。安藤櫻並憑借這兩部電影獲得了第34屆橫濱電影節助演女優賞、第37屆報知映畫賞助演女優賞 和第86屆日本電影旬報獎助演女優賞 等多個獎項。同年，安藤櫻還主演了劇情片《家族的國度》 ，並憑借這部電影獲得了第55屆日本電影藍絲帶獎最佳女主角獎 和第86屆日本電影旬報獎主演女優賞 等多個殊榮，同時安藤櫻也是旬報歷史上同時將最佳女主角和女配角納入囊中的第壹人 。
2013年，安藤櫻出演了戶田惠梨香主演的懸疑犯罪日劇《書店員美知留的故事》。接著還出演了瑛太和松田龍平主演的日劇《真幌站前番外地》以及市原隼人主演的犯罪推理日劇《卡拉馬佐夫兄弟》。4月，與宮崎葵、忽那汐裏 、安藤政信聯合出演的文藝電影《花瓣舞》在日本上映。7月，出演了江角真紀子主演的職場劇《庶務二課2013》。10月，安藤櫻主演的文藝電影《今日子和修壹的場合》在日本上映 。
2014年，安藤櫻出演了松山研壹主演的劇情片《家路》和《背負春天》。接著安藤櫻主演了勵誌電影《百元之戀》 和其姐姐安藤桃子依據自身護理經驗撰寫的小說而改編的電影《0.5毫米》，並憑借這兩部電影獲得了第57屆日本電影藍絲帶獎最佳女主角獎 、第88屆日本電影旬報獎最佳女主角獎 。第39屆日本電影學院獎最佳女主角獎 ，以及第24屆日本電影評論家大賞主演女優賞，其中電影《0.5毫米》更是拿下了第69屆日本每日映畫大獎最佳女主角獎等多個獎項 。
2015年，安藤櫻出演了榮倉奈奈主演的電影《娚的壹生》 。4月，與井浦新、谷村美月聯合出演的文藝電影《白河夜船》 在日本上映。
2016年，加盟由宮藤官九郎執筆、岡田將生擔任主演的NTV日十新劇《寬松世代又如何》，首次擔當連續劇女主角大任 。