2006年霍思燕出演首部电影《我要成名》,凭借该片入围第二十六届中国香港金像奖最佳新人奖和中国香港电影金紫荆奖最佳新人奖,并获得中国电影导演协会最佳新人银奖;2010年凭借《迷城》入围上海国际电影节最佳女主角奖;2011年凭借电影《梦游3D》入围东京国际电影节最佳女主角奖。
2013年与演员杜江结婚并于9月19日生下一子,同年12月复出拍摄的爱情喜剧《爱情面前谁怕谁》播出。2014年11月主演生活剧《再见,老婆大人》 。2015年2月12日霍思燕主演的电视剧《草帽警察》在中央电视台电视剧频道首播;4月份参加节目《跑男》;5月9获得第二届中美国际电视节最佳女主角奖。