2001年，秦嵐與唐國強、張彤合作出演古裝愛情劇《大唐情史》，飾演善于察言觀色的武媚娘，這是她的首部影視劇作品。
2002年，秦嵐與古巨基、黃奕合作出演古裝言情劇《還珠格格3》，飾演善于察言觀色、舞技出眾的陳知畫；同年，在古裝傳奇劇《鐵血蓮花》中，飾演單純善良的沈水蓮。
2003年，秦嵐在龔藝群執導的古裝商戰劇《龍票》中，飾演風塵歌女潤玉；6月，出演譚友業執導的愛情科幻劇《我和僵尸有個約會3》；同年，她與趙文卓、何潤東合作出演古裝武俠劇《風云2》，在劇中飾演步驚云的女友于楚楚。
2004年，秦嵐主演李永民執導的古裝愛情劇《護花奇緣》，飾演美麗聰穎的官青青；6月，與何潤東、安以軒合作出演古裝武俠劇《中華英雄》，飾演冷艷的日本少女木修羅；8月，與安榮生、余文樂合作出演紀錄片《鄧小平1928》，飾演年輕漂亮的女孩張錫瑗，這也是秦嵐的首部電影作品。
2005年，秦嵐與陳小春、袁詠儀合作出演家庭愛情劇《我家不打烊》，飾演蔡田的女友喵喵；5月，出演羅雷執導的家庭倫理劇《芙蓉花開》，秦嵐一人分飾兩個角色，分別是藍曉薇、藍芙蓉；同年，主演袁英明執導的劇情片《第一茶莊》，飾演采茶女沈玉琦。
2006年，秦嵐在金鰲勛執導的古裝勵志劇《繡娘蘭馨》中，飾演“江南第一繡莊”莊主辜仙芝的孫女蘭馨；11月3日，秦嵐搭檔藍正龍主演都市情感片《十日天堂》。
2007年6月，秦嵐與方中信、張嘉倪合作出演的青春愛情劇《又見一簾幽夢》播出，飾演飛天舞蹈室創辦人之一汪綠萍；同年，主演蔣家駿執導的時裝愛情劇《傷城之戀》，飾演顏飛的愛人周雨晴。
2008年，秦嵐與孫紅雷、柳云龍合作出演劇情片《黑三角》；隨后，出演賴水清執導的年代懸疑劇《深宅》，飾演喬日升的愛人白玉蘭。
2009年，秦嵐在民國諜戰劇《紅色電波》中，飾演中共情報員辛晴；隨后，出演汪沛勛執導的情感倫理劇《真情錯愛》，飾演跟三個男人錯愛一生的紡織女工葉瑾；4月，與劉燁、高圓圓合作出演的劇情片《南京！南京！》上映，飾演精致小巧的上海女人唐周氏。
2010年，秦嵐主演古裝傳奇劇《大唐女將樊梨花》，在劇中飾演狼群里長大的樊梨花；11月，出演韓三平執導的民國傳奇片《建黨偉業》，飾演女子師范大學學生代表蘇雪林 ；10月5日，與李晨、方中信主演的青春愛情片《廬山戀2010》上映，飾演家境富足的耿菲兒。
2011年，秦嵐與劉若英、陳奕迅合作出演青春愛情片《隱婚男女》；11月，與劉燁、吳彥祖合作出演古裝傳奇片《王的盛宴》，飾演漢朝皇太后呂雉。2012年，憑借古裝傳奇片《王的盛宴》榮獲第七屆亞洲電影節“最佳女配角”；同年，在《母語》中，飾演北漂的東北姑娘李妍。
2013年3月，秦嵐推出首張個人EP《一肩之隔》；7月1日，在都市愛情劇《非緣勿擾》中，飾演大大咧咧的劉琳；9月，在年代傳奇劇《滾滾紅塵》中，飾演機敏潑辣、膽識過人的顧海棠；同年，在古裝傳奇劇《填四川》中飾演柳春的女兒寧徙。
2014年，秦嵐主演都市懸疑劇《唱戰記》，在劇中飾演外表孤傲冷漠，內心渴望愛情的洛顏；12月，與陳曉、陳妍希合作出演古裝武俠劇《神雕俠侶》，飾演獨孤求敗的愛人荷香。
2015年3月4日，秦嵐在中央電視臺元宵晚會中出演四大美人舞蹈節目《國色天香》；6月，出演張琦執導的青春愛情片《睡在我上鋪的兄弟》；7月，與任達華、劉威合作出演推理動作片《別有動機》，飾演生活安穩幸福的富家千金葉霜；8月，與張靜初、張歆藝合作出演都市愛情劇《咱們相愛吧》，在劇中飾演潘芝芝的閨蜜蔡春妮。
2016年9月3日，秦嵐參加北京電視臺原創跨界喜劇競技秀節目《跨界喜劇王》第一期的錄制，秦嵐搭檔楊樹林出演小品《梅花三弄》，并獲得第一名。
2017年5月，秦嵐擔當出品人的網絡電影《超級APP》在廣州開機；7月，出演清宮戲《延禧攻略》，在劇中飾演嫻良端莊柔弱如水的富察皇后；此外，她還參加了浙江衛視原創職業體驗真人秀節目《挑戰者聯盟》的錄制；同年，搭檔嚴屹寬主演由賴水清執導的愛情劇《萬水千山總是情》，在劇中飾演莊夢蝶。
2018年6月3日，出演由陳凱歌監制的民國新江湖劇《外八行》，在劇中飾演商女行首絕色花魁金繡娘；8月17日，出演由動畫IP《甜心格格》改編的真人版大電影《甜心格格之精靈來了》，在片中飾演慈禧太后；10月，與靳東、閆妮、陳曉、黃志忠、趙立新等主演由沈嚴、劉海波聯袂執導的電視劇《人民的財產》 ；11月19日，擔任《龍貓》中國形象推廣大使，獻聲配音女主母親；12月27日，主演的2018最美表演《吃面》正式發布。
2019年2月4日，在2019年中央廣播電視總臺春節聯歡晚會上，秦嵐與江疏影、景甜、王俊凱、王源、易烊千璽、吳磊演唱歌曲《我們都是追夢人》。
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