2008年，與張涵予、黃曉明、蘇有朋共同出演了懸疑驚悚片《風聲》，在劇中飾演莎樂美，而這也是金美伶的首部影視劇作品。2009年，參演由林韜執導的劇情類電影《今天我做主》
2010年，參演由馬樹超執導的年代戰爭劇《敵后英雄》。2011年，參演由鄧科執導的科幻喜劇青春愛情片《?；ǘ聲?，在劇中飾演女一號唐糖 。
2012年，主演由張津執導的武俠動作片《大女俠與小郎中》，飾演“八卦掌”傳人易水寒，因為有武術功底，戲里將近二十場打戲都是她親自上，沒有用替身。4月，與黃曉明、張歆藝 合作主演了傳奇動作片《匹夫》，金美伶在劇中飾演親王妃；同年，金美伶又接拍了由李欣蔓執導的倫理題材的微電影《金牌，小姐和貓》。
2013年，與余男、于謙合作出演文藝動作片《親愛》，在劇中飾演美玲。2014年，在潘鏡丞執導的都市青春勵志劇《冰與火的青春》中，飾演韓國女孩樸恩熙 ；10月，主演體育競技類電影《我是拳手》。
2016年，金美伶在公安青春勵志劇《警花與警犬》中，飾演北京公安局訓犬大隊的訓犬員唐優優 ；隨后，參演由于建鎂執導的警匪劇《特案追緝》。2017年，金美伶在公安青春勵志劇《警犬來啦》中，飾演梁粵的初戀女友李焰。
2019年，主演張國慶執導的古裝傳奇劇《靈州盛會》，她在劇中飾演女一號突厥公主星月。
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