1997年，參演第一部電視劇《新亂世佳人》，扮演恬妞的女兒董小玉 [16]? 。同年，在《忠勇小狀元》飾演丁寧。
1999年，在電視劇《十五貫傳奇》（又名《百烈刀》）中飾演蘇茂娟。并在電影《我們結婚吧》（又名《上海之戀》）飾楊妍。
2000年，在電視劇《紅色警戒》里飾演女警尤婷。
2001年，參演電視劇《青春不解風情》，飾演飾陳玉；在《少年黃飛鴻》飾艷紅；《非常情網》飾吳雨婷。同年，在電影《海角驚魂》里飾白伶。
2002年，在電視劇《故事2001續集》飾梅萍；《腳下天堂》飾沈小邊；《青鳥的天空》飾羅曼；同年，出演電影《驚夜深呼吸》、《警之戀》。
2003年，參考電視劇《少年康熙》，飾赫舍里芳兒；在《子夜驚魂》里飾阿虹。
2004年，在電視劇《諜戰之特殊較量》飾 吳茗；《愛在邊緣》飾武咪咪。
2005年，在電視劇《中國式結婚》飾關燕；《沒完沒了的愛》飾米婷婷。
2006年，參演電視劇《女人不哭》，和湯唯、田海蓉合作，在片中她飾演阿梅。
2007年，與鄧超、田海蓉主演電視劇《女人不哭》飾演阿梅；同年與黃海波主演《笑著活下去》，飾演女一號晏陽。
2008年7月，在諜戰劇《生死諜戀》中飾演首次飾演地下黨員夏瀟雪。2009年5月，與保劍鋒、佟麗婭領銜主演《我是一棵小草》中飾演“林小草”，并演唱主題曲《小草》；
2010年1月，與杜淳主演的《中國家庭之新渴望》播出；8月，和杜淳主演的都市生活劇《保姆與保安》播出，出演保姆蘇大苗，與杜淳演繹保姆與保安的愛情故事。
2011年與黃海波主演的電視劇《永不磨滅的番號》播出，姚芊羽飾演賽貂蟬，憑借《永不磨滅的番號》奪得華鼎獎“老百姓最喜愛的影視明星”獎。
2012年3月，參演家庭輕喜劇《媳婦是怎樣煉成的》，提名華鼎獎中國都市題材電視劇最佳女演員；11月，在《媳婦的美好宣言》中飾演美麗善良的80后女青年毛絨絨。
2014年，拍攝電視劇《失婚男女》，飾演顧盼。同年，拍攝電視劇《暖男的愛情與戰爭》，飾演沈蓮 。4月17日，主演的《大當家》在東方衛視播出。
2015年主演電視劇《義道》；與李威主演電視劇《好妻子》。
2016年主演的時代英豪傳奇劇《義道》。8月姚芊羽主演刑偵追捕劇《莫斯科行動》，演起了犯罪團伙的“大Boss”。
2019年主演現實勵志題材劇《春暖花又開》。
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