2009年，客串了韋正執導的愛情喜劇《愛情公寓第一季》。
2010年4月，與朱杰共同主演了以中國人民海軍建軍初期發展歷程為題材的《海魂》，詮釋了軍統女間諜“唐穎”一角9月，在張娜拉、高昊主演的古裝輕喜劇《刁蠻俏御醫》中飾“趙湘凝”；隨后，在藍盈瑩、張若昀參演的戰爭劇《靂劍》中飾演女一號，一個剛毅堅強的女軍官“蔣冬梅”。
2011年2月，搭檔王洛勇，在黃克敏執導的諜戰劇《絕殺》中飾女特工“方晴”；5月，參演了胡意涓與黃軍聯合執導的民國初期家族情感大戲《鎖夢樓》，首次嘗試反派角色，塑造了一個既可憐又可恨的悲情人物“綠香”? ，譜寫了一段虐心的民國豪門心機上位史。
2012年1月，參加了諜戰戲《血刃》的演出，并與于震、何琳合作此劇。
2013年1月，和于小偉搭檔，出演了民國懸疑劇《大米市》，飾演漂亮可愛的千金小姐“萬青梅” ；4月，加盟了由高云翔主演的清裝后宮劇《多情江山》，飾演溫柔賢良的“淑妃” 9月，加盟了由陳寶國主演的“無敵”系列第六部《信者無敵》的拍攝飾演“冬兒，一個被迫淪落風塵后又參加抗日的歌女，也是劇中陳寶國最小的一房姨太太。
2014年1月，在李立群、李佳主演的都市情感劇《空巢姥爺》中一反時尚都市的形象飾演了一個好高騖遠，好吃懶做的鄉下妹子“李元媛”，是以悲劇收場的喜劇人物；3月，主演了海上救援題材作品《碧海雄心》，在劇中飾演袁泉的閨蜜“陳瑛” 7月，在于正執導的中國第一部集愛情、懸疑、魔幻為一體的古裝探險戲《美人制造》中在劇中飾演癡情女“喜兒”。
2015年1月拍攝了都市喜劇《淑女澀男》，飾演女主角“安敏”，將外冷內熱的霸道女總裁演繹的逗趣十足；4月，加盟《最后的戰士》飾演“阿麗卡”，一個敢愛敢恨英勇善戰的苗族部落公主，為了更好呈現從小在叢林長大、善騎射打斗的不一樣的公主形象，蔡蝶更是主動請纓，將膚色畫黑；9月，蔡蝶代表《淑女澀男》劇組出席安徽中秋晚會并演唱歌曲10月，錄制安徽衛視大型生活類益智節目《最佳選擇》擔任多期嘉賓主持 ；參演穿越電影《降龍傳說》，飾演“荷花仙子”。
2016年4月，參與電影《校花與野出租》，飾演女一號“饒青”，一個背負生活重壓，抑郁封閉的悲劇人物；5月，參與喜劇電影《機器男友》，飾演女一號“辛思婭”，一個遇上超級機器男神的逗比女屌絲。
2017年6月，拍攝民國傳奇武俠喜劇《最后的武林》；9月，拍攝戰爭青春愛情電視劇《青春祭》，演員蔡蝶在劇中飾演 “艾珍”。
2018年主演電視劇《初婚》，飾演“上官樂”。
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