2004年出演首部影视作品《水兵俱乐部》。2005年主演电视剧《沉默的证人》。2006年担任电视剧《生于六十年代》中的女一号丁淑惠。2008年在电视剧《艰难爱情》中饰演林雨馨一角。2009年首次参演电影《非诚勿扰》,并获得第30届大众电影百花奖最佳女配角和第十九届金鸡百花电影节最佳女配角提名。2009年主演悬疑剧《最后的99天》。2010年主演建国60周年献礼剧《南下》。2012年领衔主演都市轻喜剧《大男当婚》。2013年主演的情感剧《别逼我结婚》正式杀青。同年10月与林保怡分别担纲电影《破局》的男女一号 。2014年8月27日出席电影《一生一世》在北京举行的首映礼 。
2010年1月24日车晓与山西首富海鑫钢铁集团掌门人结婚。2012年,车晓与李兆会离婚 。