2006年，毕业于解放军艺术学院表演系的甘薇因出演了中国首部手机流媒体电视剧《约定》而出道演艺圈。

2009年，甘薇出演了个人的首部大银幕作品，她与孙俪、胡军、方力申合作出演了由刘镇伟执导的科幻动作喜剧《机器侠》。

2010年，甘薇与孙红雷、林志玲、李立群共同主演了动作喜剧片《决战刹马镇》。2011年，甘薇又与钟镇涛、熊乃瑾、谭耀文合作出演了魔幻爱情片《无界之地》；同年，甘薇还与范植伟、马思纯、蒙湘共同出演了剧情片《岁月无声》。

2012年，甘薇与佟大为、乔任梁、秦昊合作主演了悬疑惊悚片《十二星座离奇事件》，并在片中饰演了患有人格分裂的女主角唐琳；同年，甘薇还在与陈小春、矢野浩二、彭波共同主演的爱情喜剧片《疯狂的GPS》中饰演了女主角小泽；此外，甘薇还首次担任制作人并与应采儿、熊乃瑾、刘芸联袂主演了时尚网络剧《女人帮·妞儿》，甘薇也凭借此剧获得了BQ江南红人榜风尚制作人奖 。

2013年，甘薇继续担任制作人并与熊乃瑾、李小璐、戚迹合作主演了《女人帮·妞儿第二季》。2015年12月，甘薇监制的古装网络剧《太子妃升职记》开播。2018年，其客串出演的科幻喜剧片《超级APP》上映。