2010年,她与古天乐和吴彦祖合作,主演了杜琪峰导演的香港浪漫喜剧片《单身男女》,该片让她获得第31届香港电影金像奖最佳女主角提名。
2012年,她在陈凯歌电影《搜索》中塑造了一个受到网络伤害而选择自杀的女孩叶蓝秋,这一悲剧角色受到了好评。
2013年11月6日,高圆圆参演的《咱们结婚吧》正式登陆央视一套、湖南卫视黄金档,该剧由导演刘江执导,高圆圆、黄海波、王彤、凯丽、大左等联袂主演。
2014年,与谢霆锋合作爱情电影《一生一世》票房突破两亿。
2015年,主演电影版《咱们结婚吧》于4月2日上映。与姜武、李晨、郭碧婷、郑恺、陈意涵、刘涛、王自建联袂主演。