2001年，與俞飛鴻、何中華等主演的的電視劇《三少爺的劍》以及和張鐵林、王剛、張國立等主演的《鐵齒銅牙紀曉嵐》先後播出，霍思燕分別飾演紀情、香草。（圖片來自東方IC）
2002年，與劉小峰、於波、唐國強等主演的民國電視劇《女人湯》，霍思燕首次飾演反派人物高子。2003年，霍思燕首次擔任女主角，與鄧超、潘虹、郝蕾等主演的歷史劇《少年天子》，霍思燕飾演烏雲珠。（圖片來自東方IC）
2005年，和潘虹再度合作，聯合蔣欣、楊蕊、六小齡童、鄭國霖等主演的古裝神話情感劇《歡天喜地七仙女》於7月21日正式首播。（圖片來自東方IC）
2006年，主演的古裝神話悲劇《新聊齋誌異》中首度飾演女鬼秋榮；在與聶遠主演的悲情劇《像風壹樣離去》中飾演喬可欣。（圖片來自東方IC）
古裝清裝悲劇《楊乃武與小白菜》中飾演小白菜；並在古裝宮廷劇《大清後宮之還君明珠》中客串沈吟秋。（圖片來自東方IC）
2007年，首次參演的戰爭劇《西安事變》在中央電視臺播出，霍思燕在該劇中飾演四小姐趙壹荻。（圖片來自東方IC）
2008年，與吳樾、黃維德主演的《江湖往事》於2月20日播出，霍思燕飾演女主角趙小靈，這是霍思燕首次出演打女；2月22日，霍思燕與陳鍵鋒、嚴寬主演的民國情感劇《最後的格格》在多地播出，飾演雲香格格。（圖片來自東方IC）