2002年，在古裝歷史情感劇《孝莊秘史》中飾演小宛如。
2004年，主演青春校園喜劇片《女生日記》，在片中飾演小學六年級學生冉冬陽，這是其首部電影作品，她還憑借該片提名第12屆中國電影童牛獎優秀兒童演員獎；隨後，與宋丹丹、高亞麟、張壹山等聯袂主演少兒題材的情景喜劇《家有兒女》，在劇中飾演青春亮麗、健康活力的夏雪。
2005年，參演古裝歷史劇《少年康熙》，在劇中飾演小冰月。
2006年，主演情景喜劇《家有兒女2》。
2008年6月29日，發行首張個人國語專輯《家有小雪》；同年，與馬可、林好領銜主演電視劇《男生日記》，飾演冉東陽。
2009年，為親子動畫電影《淘氣包馬小跳》中的馬小跳配音；7月15日，主演的青春勵誌喜劇《女孩沖沖沖》首播，在劇中飾演活潑開朗、正直善良又有點駑鈍和迷迷糊糊的大學生孫權；同年，主演電影《男生女生》，飾演冉東陽。
2010年，楊紫考入北京電影學院，成為2010級表演系學生；同年，與馬可、林好等主演電影《三班五班》，飾演冉東陽。
2011年2月20日，與蔣雯麗、孫淳、曹翠芬等***同主演的家庭劇《幸福來敲門》播出，在劇中飾演叛逆少女宋征。
2012年5月3日，參演的醫療劇《心術》於多個電視臺聯合播出，在劇中飾演護士張曉蕾；8月23日，與駱達華合作主演的驚悚懸疑電影《守株人》上映，楊紫在片中飾演守株人佳佳，並為該片配唱主題曲《寂靜的瓦礫》，她還憑借該片獲得第14屆中國電影表演藝術學會金鳳凰獎新人獎。
2013年2月23日，領銜主演的近代傳奇輕喜劇《胭脂霸王》播出，在劇中飾演鏢師雷兒，並為該劇配唱主題曲《胭脂花開》；3月22日，與劉威、吳冕、張壹山***同出演的家庭情感劇《老爸回家》首播，在劇中飾演極具個性的文藝青年林然然；8月6日，參演的瓊瑤劇《花非花霧非霧》在湖南衛視播出，在劇中飾演快樂單純的女孩白夢華（煙花）。
2014年3月8日，與霍建華合作主演的近代革命戰爭劇《戰長沙》登陸央視，在劇中飾演戰地醫院護士胡湘湘，以不同的氣質演繹從少女時代的明麗活潑到為人妻為人母之後的端莊大氣，而該劇播出後成為豆瓣電影年度榜單評分最高的大陸電視劇；同年，楊紫從北京電影學院畢業。
2015年1月11日，與朱亞文、李佳航、萬茜聯袂主演的現代軍旅劇《天生要完美》在CCTV8播出，在劇中飾演性格直爽且熱情大方的軍校學員安小惠；4月19日，參加的東方衛視明星旅行真人秀《花樣姐姐第壹季》播出；8月7日，主演的青春愛情電影《時間都去哪了》上映，在片中飾演鋼琴家林雨桐；10月14日，領銜主演的紅色年代傳奇劇《大秧歌》首播，在劇中飾演深明大義的的吳家大小姐吳若雲；10月30日，參演的懸疑驚悚網劇《靈魂擺渡2》開播，在劇中出演《紅月》《鬼妻》單元。
2016年3月18日，參演的喜劇冒險片《洛杉磯搗蛋計劃》上映，在片中飾演失蹤藝人王妮娜；4月18日，與劉濤、蔣欣、王子文、喬欣等聯袂主演的都市職場女性劇《歡樂頌》播出，在劇中飾演單純熱心又有些迷糊的職場新人邱瑩瑩，並為該劇配唱主題曲《總有幸福在等妳》及插曲《開得比花香》，她還憑借該劇提名第23屆上海電視節白玉蘭獎最佳女配角獎和第29屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的女演員獎；6月29日，領銜主演的都市情感劇《大嫁風尚》首播，在劇中飾演性格真誠又浪漫非凡的金牌婚禮策劃師夏燃；7月31日，主演的古裝仙俠劇《青雲誌》播出，在劇中飾演冷傲癡情的陸雪琪，並為該劇配唱插曲《若只如初見》，她還憑借該劇提名第22屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳女演員獎；8月26日，主演的青春愛情電影《在世界中心呼喚愛》登陸中國院線，在片中飾演成績優異的三好學生夏葉；9月，被南都娛樂周刊評為“90後四小花旦”之壹；12月8日，主演的古裝玄幻劇《青雲誌Ⅱ》登陸騰訊視頻。
2017年1月27日，楊紫登上央視春晚的舞臺，與眾多藝人***同演唱開場歌曲《美麗中國年》；5月8日，主演的傳奇清裝劇《龍珠傳奇之無間道》播出，飾演俏皮可愛的前朝公主李易歡；同年，主演都市女性勵誌劇《歡樂頌2》，並為該劇配唱主題曲《我們》及人物主題曲《蚯蚓》。
2018年2月15日，楊紫再次登上央視春晚的舞臺，與林永健、李明啟、戴春榮等***同表演小品《為您服務》；4月10日，客串的都市女性鏡像劇《北京女子圖鑒》在優酷獨播，在劇中飾演了護士苗苗；4月28日，作為固定嘉賓加盟偶像對抗挑戰真人秀《高能少年團第二季》；7月9日，主演的古裝神話劇《天乩之白蛇傳說》上線，在劇中飾演懵懂呆萌的白夭夭；8月2日，主演的古裝神話劇《香蜜沈沈燼如霜》上星播出，在劇中飾演的是花神之女錦覓，該劇以CSM52城平均收視率1.3%的成績取得了全國同時段電視劇收視冠軍，豆瓣7.7的評分刷新了近幾年來古裝神話劇的記錄，楊紫個人也因此得到更多觀眾的認可，並連續成為了各熱搜指數的話題人物，她還憑借該劇提名第24屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳女演員獎；11月26日，加盟新浪娛樂年終特別企劃短片《最美表演》；12月31日，參加湖南衛視跨年演唱會，演唱歌曲《不染》；同年，楊紫獲評2018福布斯中國UNDER30娛樂行業精英代表。
2019年2月4日，楊紫三登央視春晚的舞臺，與眾多藝人***同表演小品《站臺》；2月5日，參加北京電視臺春節聯歡晚會，演唱歌曲《兒時》；5月28日，入駐北京杜莎夫人蠟像館；7月9日，主演的青春勵誌言情劇《親愛的，熱愛的》播出，在劇中飾演活潑軟萌的學霸蘿莉、擅長編程的天才少女佟年，並為該劇配唱片尾曲《牛奶面包》，她還憑借該劇獲得第26屆華鼎獎中國當代題材電視劇最佳女演員獎；7月16日，作為固定嘉賓加盟餐廳經營類真人秀《中餐廳第三季》；8月1日，參演的消防題材電影《烈火英雄》在全國上映，在片中飾演外表堅強、內心柔軟的防火監督員王璐，該片最終取得16.79億人民幣的票房成績，楊紫憑借該片獲得第16屆廣州大學生電影節最受大學生歡迎女配角獎，提名第35屆大眾電影百花獎最佳女配角獎、第11屆澳門國際電影節最佳女配角獎；8月16日，與張家輝合作主演的犯罪動作電影《沈默的證人》上映，在片中飾演實習法醫喬琳，並為該片演唱主題曲《打破沈默》；8月29日，都市愛情劇《我的莫格利男孩》在愛奇藝播出，在劇中飾演獨立創業女性淩熙，並為該劇演唱片尾曲《有風的夜晚》；11月14日，確認主演由IP小說《簪中錄》改編的電視劇《青簪行》，在劇中飾演女神探黃梓瑕；12月18日，獲得第8屆中國大學生電視節最受大學生矚目女演員獎 ；12月31日，參加湖南衛視跨年演唱會，演唱歌曲《有可能的夜晚》；楊紫在2019福布斯中國名人榜上位列第24名。
2020年1月24日，楊紫四登央視春晚的舞臺，與眾多藝人***同表演歌舞《再次相約二十年》；1月25日，擔任北京電視臺春節聯歡晚會代言人，並為晚會演唱歌曲《北京我的愛》；8月，客串都市勵誌劇《我的時代，妳的時代》（原名《親愛的，摯愛的》） ；隨後，在2020福布斯中國名人榜上位列第13名；9月30日，參加2020央視國慶晚會《“中國夢·祖國頌”——2020國慶特別節目》，與朱壹龍合唱歌曲《向上的光》；10月1日，參演的電影《我和我的家鄉》上映，在徐崢執導的《最後壹課》單元中飾演新鄉女性姜紫丫；10月20日，獲得第7屆中國電視好演員優秀演員；11月10日，參演由趙薇發起的國內首部女性獨白劇《聽見她說》；12月4日，出演的奇幻電影《赤狐書生》在全國上映，在片中飾演被擄走做軍師的“妖界第壹鏡”；12月20日，以“國寶守護人”身份參加中央廣播電視總臺大型文博探索節目《國家寶藏第三季》錄制；12月31日，參加東方衛視跨年盛典，演唱歌曲《不染》《壹個人喜歡壹個人》《牛奶面包》《我們》 。
2021年2月28日，楊紫獲得2020微博之夜“微博Queen”榮譽；3月5日，獲得2021電視劇品質盛典“全能品質劇星”和“品質閃耀劇星”榮譽；；5月4日，參加央視《奮鬥正青春——2021年五四青年節特別節目》，與劉雨昕壹同演唱歌曲《山水畫卷》；5月14日，參加真人秀節目《向往的生活 第五季》；5月28日，參加的愛奇藝出品的沈浸式推理真人秀《萌探探探案》上映；7月1日，參加的慶祝中國***產黨成立100周年文藝演出《偉大征程》播出，與於和偉、張桐、劉燁、白宇、鄧倫、宋軼、楊洋、李現等合作表演《破曉》；11月15日，楊紫在社交媒體上發文，宣布與歡瑞世紀六年合約期滿不再續約；11月16日，成立個人工作室；11月23日，與井柏然主演的都市暖心療愈劇《女心理師》播出，在劇中飾演女心理師賀頓；11月，主演的電影《獵毒》正在拍攝中，在片中飾演緝毒警察駱佳；12月31日，參加《2021-2022湖南衛視跨年演唱會》，並表演《溫蒂公主的侍衛》。
2022年2月3日，被官宣為2月15日的騰訊冬奧報道雪舞官；3月15日，與肖戰領銜主演的現代都市情感劇《余生，請多指教》播出，在劇中飾演睿智善良、充滿藝術氣息的S大音樂系大三學生林之校；3月28日，與張晚意主演的古裝神話劇《長相思》開機；5月3日，參加河南衛視《“青春萬歲”2022五四青年節特別節目》；7月20日，與成毅合作主演仙俠劇《沈香如屑》播出，在劇中飾演天性善良、重情重義的菡萏仙子顏淡；8月3日，楊紫成立東陽紫橦嘉藝文化傳媒有限公司，該公司註冊資本為300萬元人民幣；8月18日，與成毅合作主演仙俠劇《沈香重華》播出。