2011年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐女声》，最终获得全国总决赛第八名；7月，参与《快乐女声》主题曲《武装》的录制；随后，与武艺合作主演微电影《在一起》；9月23日，推出首支个人单曲《Mr.恋人》，收录于《baby sister》合辑中 ；同年11月，其主演的微电影《在一起》获得“新媒体节首届微视频大赛”十佳作品奖；12月18日，获得“中国时尚盛典”年度最具人气偶像艺人奖。

2012年2月6日，加盟湖南卫视元宵喜乐会，与吴克群合唱歌曲《男佣》；随后，推出与武艺合唱的歌曲《星光麦咭》以及《天天情人节》；4月，参与录制山东卫视公益挑战类节目《纵横四海》；6月，与张智霖领衔主演的爱情电影《大叔我爱你》开机，在影片中饰演活泼好动且热爱音乐的女主角沈绮，这是她的首部电影作品；8月14日，为电视剧《童话二分之一》献唱的片尾曲《快乐不再快乐》正式上线；12月，推出与张智霖共同演绎的歌曲《爱我不爱我》，作为电影《大叔我爱你》的主题曲。

2013年5月，报名参加好莱坞电影《变形金刚4》中国演员招募活动；随后，与姜潮合作主演爱情微电影《成都一夜》，该微电影在2013年北京国际电影节短片竞赛单元获得“最佳创作奖”；同年6月，助阵加盟CCTV音乐频道音乐互动节目《音为有你》，献唱《祝君好》等歌曲；6月28日，为电影《小时代:青木时代》献唱的插曲《雨》正式上线；8月20日，与何炅、彭宇等联决主演的互动功能喜剧《快乐ELIFE》开机，在剧中饰演表面活泼、实则独立的女主角吴雨，这是她的首部影视剧作品。

2014年，与秦岚、欧豪等联决主演青春校园励志剧《唱·战记》，在剧中饰演外表强势实则内心脆弱孤独的女二号姚雪琪；同年5月，参加湖南卫视音乐剧节目《星剧社》，与胡夏合作出演音乐剧《稳稳的幸福》；7月，与孙坚、毛晓彤等联袂出演青春励志爱情电影《我是奋青》，在影片中饰演杂志社编辑小五；9月26日，其参与拍摄的公益微电影《天使》正式上线；10月，与俞灏明、潘时七等领衔主演的都市情感剧《把爱带回家》开播，付梦妮在剧中饰演夏星尘的女友金元美，与于朦胧饰演一对情侣；12月25日，推出与徐良合唱的歌曲《苏三起解》。

2015年1月，与柳明明合作主演爱情微电影《幸福指数》，在影片中饰演女主角小可，同时推出个人单曲《幸福的条件》作为该微电影的片尾曲；同年12月，与蒲巴甲、昆凌等联袂出演的爱情电影《梦幻佳期》正式上映。

2016年5月，其参演的都市情感剧《再见，老婆大人》首播；6月15日，与臧金生等联决主演悬疑电影《游戏规则2017》（原名《鹏游蝶梦》），这是她首次在影视作品中尝试古装扮相；同年9月，参与录制海峡卫视美食类节目《味解之谜》；随后，出演曾轶可《黎明》的MV；之后，领衔主演马鲁剑执导的反腐题材剧《乱世危情》，在剧中饰演女一号“小乖乖”。

2017年3月30日，与王浩、张珊珊等联决主演的网络电影《灵界警探》正式上线；4月13日，其主演的网络电影《灵界警探2》上线；11月30日，与梅洋领衔主演的奇幻爱情电影《大鱼》（原名《鱼腥少女》）开机，在片中饰演女主角小艺。

2018年，参演古装武侠剧《听雪楼》，在剧中饰演名门闺秀谢冰玉，这是她首次出演武侠剧。2019年，参演尹涛、麦贯之执导的东方神话仙侠剧《琉璃美人煞》。