2006年，穆婷婷參演了個人的首部影視劇作品《錦衣衛》，飾演愛恨分明的金枝。6月，穆婷婷出演朱孝天版的古裝武俠劇《楚留香傳奇》，并飾演敢愛敢恨的柳無眉。2007年9月，受導演韓萬峰之邀，主演輕喜劇電影《豫菜皇后》。11月，穆婷婷出演了青春夢想劇《網球王子》中以龍崎櫻乃為原型的林櫻。
2008年，參演古裝電視劇《賴布衣傳奇》，飾演福州知縣的千金小姐江水藍。2009年3月，參演改編自網絡小說《爸爸，我懷了你的孩子》的都市倫理劇《戀人》，飾演善良執著的徐韻。4月，穆婷婷與霍建華、呂一聯合主演了年代劇《新一剪梅》，并在劇中飾演可愛又任性的蘇雯音。12月，主演武俠劇《七種武器之孔雀翎》，飾演冷面殺手劉星。2010年7月，參演古裝神話劇《碧波仙子》。9月，與甘婷婷聯合主演青春偶像劇《空姐日記》，飾演敢愛敢恨的美麗空姐宋佳音。10月22日，與王子文聯合主演的民國劇《生死橋》在央視八套播出，在劇中飾演民國女記者杜鵑。
2011年6月，與拉風娛樂簽約，正式宣布加入。隨后，主演數字電影《選美》。7月，主演古裝神話劇《活佛濟公第二部》，飾演純凈深情的玄女宮宮主冷冰心。9月10日，與吳奇隆、劉詩詩、劉心悠共同主演的古裝穿越劇《步步驚心》在湖南衛視首播，并在劇中飾演溫婉、端正、大方的皇后烏喇那拉氏。
2012年2月9日，與甘婷婷、劉庭羽聯合主演的古裝懸疑劇《深宮諜影》在湖南衛視金鷹獨播劇場首播，飾演溫文爾雅的靜妃。25日，與韓雪聯合主演的都市情感劇《親愛的，回家》在湖南衛視首播，飾演真實可愛的女孩美美。5月1日，參演陳浩民、馨子、宣萱主演的古裝愛情劇《薛平貴與王寶釧》。7月，與黃海冰、喬振宇、李曼聯合主演紅色青春勵志劇《血色櫻花》，飾演天真爛漫的日本女孩川島云子。10月，主演了古裝神話劇《土地公土地婆》，在劇中飾演善良可愛、古靈精怪的李秀文。
2013年2月21日，參演的古裝劇《鳳凰牡丹》在浙江衛視播出。6月30日，主演的古裝神話劇《天天有喜》在湖南衛視播出，在劇中飾演活潑可愛、情深義重的白梅瑛，并演唱歌曲《望愛》，該劇在全國網收視破6億 ，網絡點擊率破5億。10月29日，與胡杏兒聯合主演的《金玉滿堂之身世之謎》在浙江衛視播出，飾演爭強好勝、做事極端的富家女劉采凡。同年，她又接拍了古裝神話劇《新濟公活佛》，并飾演活潑機靈的秋凝玉。
2014年4月，主演都市情感劇《女人淚》，飾演個性活潑、模樣俏麗的張佳貞。2015年，與何晟銘、穎兒聯合主演都市情感勵志劇《幸福的方向》。8月20日，主演的都市愛情電影《非你勿擾》上映。10月，主演的古裝神話劇《新濟公活佛》下部在湖南衛視續播。2016年1月13日，主演的古裝魔幻神話喜劇《天天有喜2之人間有愛》在湖南衛視首播，飾演刁蠻任性的九妹。31日，主演的古裝魔幻神話劇《劉海戲金蟾》播出，飾演智慧、潑辣的狐妖胡秀英。7月，參演民國諜戰劇《突圍》。11月，參演民國劇《長夢留痕》。
2017年1月7日，與樊少皇搭檔主演驚悚懸疑片《夜行游女》。4月，與盛一倫搭檔主演民國年代劇《十里洋場拾年花》，飾演民國調酒師白柳霜。
2018年，主演年代傳奇劇《孤戰之生死營救》，在劇中飾演性格迥異，命運不同的兩姐妹羅鳴秋和羅鳴葉。
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