在四川省人民藝術劇院期間，她在主演的第一部話劇《月琴與小老虎》中女扮男裝，扮演一個小伙子，這部話劇在四川演出取得很大成功，
1984年，進京匯報演出，被電影導演滕文驥看中，邀請白靈主演影片《海灘》，此后，主演了西安電影制片拍攝的影片《月月》、《大學生軼事》、 《淚灑姑蘇》等。
1985年后，白靈就離開成都，來到北京尋找機會發展事業。
1986年，白靈在電影《月月》中擔任主演，而白靈能夠幸運地主演了這部日后成為她代表作之一的影片，有賴于副導演霍莊當年的慧眼識才。拍完這部電影后，霍莊與白靈就成為“忘年交”。
1988年，出演《弧光》，扮演一名女精神病患者。
1989年，該片在第十六屆莫斯科國際電影節作為參賽片放映，受到好評。
1989年，在影片《非法持槍者》中演女主角汽車司機。當時劇組安排白靈學習開汽車，因為時間倉促就勿勿拍攝，結果差點發生車禍，白靈開車險些與一輛大卡車撞上。
1990年，受紐約大學電影系之邀，作為訪問學者赴美學習， 更拿得Lee Strasberg’s Theater Institute的獎學金，其后留美進入好萊塢發展。
1993年，首部在美國拍攝的電影是《烏鴉》，和李小龍之子出演。后加入美國國籍。
1997年和李察·基爾（據說是藏獨分子）、孟廣美等人一起出演了大陸禁片《紅色角落》（據說很反華），獲得美國National Board Of Reviews的突出表現獎。
1999年，在《安娜與國王》(Anna and the King)中擔任重要配角。
2001年。白靈在美國版的《The Lost Empire》當中飾演觀音。
2004年憑借《三更之餃子》中的表演連續奪獲得臺灣金馬獎和香港金紫荊獎、金像獎三項最佳女配角獎。
2008年，白靈參演新片《怒火攻心2》(Crank2)
2009年，參與Joseph J. Lawson導演的《霍比特人傳奇》拍攝，并擔當女一號。
2010年成為首位華人的(Play boy)花花公子雜志六月號封面女郎。
2011年，參與趙文導演的《山村風云》的拍攝并擔任女一號。
2014年，參與美國犯罪片《認我為王》（Call Me King）以及電影《殺戮》（Blood Shed）的拍攝。
2014年，與胡軍蒲巴甲等人合作影片《上海王》將于2015年在中國大陸上映。
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