1996年，章子怡主演孙文学执导的剧情影片《星星点灯》，在片中扮演因患上骨癌而截肢的女主角陈薇，这是她的首部影片作品，从而正式进入演艺圈；仍是这年，章子怡考入了中央戏剧学院表演系。

　　1998年，章子怡被张艺谋选中，在根据鲍十小说《纪念》改编的剧情影片《我的父亲母亲》中扮演清纯可人、心灵手巧的女主角招娣，并凭借这部片获得第23届大众影片百花奖最佳女主角奖。

　　1999年，章子怡和周润发、杨紫琼连袂主演由李安执导的武侠动作影片《卧虎藏龙》，在片中扮演长相秀美、武术高强的九门提督之女玉娇龙，这部片全球票房最后达到了2.15亿美金，而她则凭借这部片获得了美国独立精神奖最佳女配角奖、第13届芝加哥影评人协会奖最佳新人奖、第4届多伦多影评人协会奖最佳女配角奖等多个奖项。

　　2000年2月份，章子怡参加中央电视台春节联欢晚会，并表演开场歌舞《把春天迎进来》；；仍是这年，和成龙、克里斯·塔克连袂主演动作影片《尖峰时刻Ⅱ》，在片中扮演美丽又凶残的女打手胡莉，从而正式进军好莱坞；另外，章子怡还凭借影片《卧虎藏龙》入围了第27届美国影片电视土星奖最佳女配角奖。

　　2001年，章子怡和郑伊健、张柏芝、古天乐合作参与演出由徐克执导的古装仙侠影片《蜀山传》，在片中扮演段雷的徒弟程乐天；9月7号，和郑雨盛、朱镇模合作主演的古装动作影片《武士》在韩国上映，在片中扮演朱元璋的幼女芙蓉公主。

　　2002年，章子怡入围第15届美国儿童选择奖最受欢迎女英雄奖、第3届美国青少年选择奖观众票选突破演出奖；12月12号，章子怡和李连杰、梁朝伟、张曼玉、陈道明合作主演的武侠影片《英雄》首映，在片中扮演残剑的篮符厦女仆如月。

　　2003年7月25号，章子怡和刘烨搭档主演的谍战影片《紫蝴蝶》上映，在片中扮演身为地下党紫蝴蝶组织成员的女主角丁慧(辛夏)；仍是这年，章子怡凭借影片《英雄》入围第22届香港影片金像奖最佳女配角奖、第8届香港影片金紫荆奖最佳女配角奖。

　　2004年7月16号，章子怡和金城武、刘德华领衔主演的古装武侠影片《十面埋伏》上映，在片中扮演为了替父亲报仇而隐姓埋名委身于牡丹坊卖艺的小妹，并凭借这部片获得第11届中国影片华表奖优秀女演员奖；9月28号，章子怡主演的剧情影片《2046》上映，在片中扮演占有心极强的风尘女子白玲；另外，章子怡还获得了第六届CCTV-MTV音乐盛典杰出艺人奖。

　　2005年2月27号，章子怡作为颁奖嘉宾出席第77届奥斯卡颁奖礼，并成为奥斯卡终身评委；3月27号，凭借影片《2046》获得第24届香港影片金像奖最佳女主角奖；5月28号，和小田切让、药师丸博子合作主演的时代影片《狸御殿》在日本上映，在片中扮演来自唐国的公主狸姫；11月29号，主演的剧情影片《艺伎回忆录》在日本上映，在片中扮演自幼被送去艺伎馆学做艺伎的女主角小百合(千代子)；12月份，入围第63届美国影片电视金球奖影片类-剧情类最佳女主角奖。

　　2006年3月份，章子怡担任第78届美国奥斯卡金像奖的颁奖嘉宾，并颁发最佳剪辑奖；4月26号，章子怡主演的剧情影片《茉莉花开》上映，在片中一人分饰三角，分别扮演了茉、莉、花三个不同时代的上海女人，并凭借这部片获得第24届中国影片金鸡奖最佳女主角奖；5月份，担任第59届戛纳影片节主竞赛单埋促元评委，这也是她第一次担任评委；9月3日击芝凳，作为影片《夜宴》的主创出席威尼斯国际影片节；9月15号，主演的古装宫廷影片《夜宴》上映，章子怡在片中扮演意识到权力的重要性并主动追求权力的婉后。

　　2007年1月份，章子怡凭借影片《卧虎藏龙》入围香港影片金像奖协会“香港回归十周年”最佳女主角奖；3月31号，章子怡获得“世界因你而美丽2006影响世界华人盛典”影响世界华人奖；仍是这年，为好莱坞动画影片《忍者神龟》中的“鬼脚忍者”头领卡拉配音；另外，章子怡还凭借影片《夜宴》入围了第1届亚洲影片大奖最佳女演员奖。

　　2008年2月份，章子怡参加中央电视台春节联欢晚会，并独唱歌曲《天女散花》；6月14号，获得第11届上海国际影片节华语影片杰出贡献奖；12月4号，和黎明搭档主演的剧情影片《梅兰芳》首映，企盼循在片中扮演性格开阔爽朗的京剧艺人孟小冬，并凭借这部片获得第13届中国影片华表奖优秀女演员奖。

　　2009年3月6号，章子怡和丹尼斯·奎德、卢·泰勒·普奇领衔主演的惊悚悬疑影片《骑士》在美国上映，在片中扮演有时天真、有时却目露凶光的华裔女子克里斯汀；5月雅套捉道，担任第62届戛纳地寻碑页影片节短片单元评委；8月份，章子怡被评为“中国最有品牌影响力的60位明星”；8月14号，和范冰冰、何润东、苏志燮连袂甩祝淋主演的爱情喜剧影片《非常完美》上映，章子怡在片中扮演善良、坚强、满脑子奇思妙想的年轻漫画家苏菲，并第一次担任影片制片人。

　　2010年，章子怡获得第14届亚洲影片博览会最杰出女演员奖；6月份，章子怡凭借影片《非常完美》获得第4届大学生影像节最受瞩目女演员奖，并入围了第3届铁象影片大赏最佳女主角奖。

　　2011年3月15号，章子怡和成龙一同担任第一届北京国际影片节形象大使；3月24号，出席中国国际时装周；5月10号，和郭富城、濮存昕、蒋雯丽领衔主演的剧情影片《最爱》上映，章子怡在片中扮演因得了热病而不得不离开丈夫的商琴琴，并凭借这部片获得第20届上海影评人协会奖最佳女演员奖；12月31号，章子怡参加深圳卫视跨年晚会，并演唱歌曲《我只在乎你》，这也是她第一次参加跨年晚会。

　　2012年4月8号，章子怡凭借影片《最爱》获得第3届中国影片导演协会表彰大会年度女演员奖；9月份，参加CCTV-1“至高荣耀”教师节晚会，并现场演唱了歌曲《春暖花开》；9月27号，和张东健、张柏芝合作主演的爱情影片《危险关系》首映，章子怡在片中扮演出身名门、温婉大方的女主角杜芬玉；10月18号，章子怡出席第三届纽约中国影片节开幕式。

　　2013年1月8号，章子怡和梁朝伟、张震、宋慧乔领衔主演的动作影片《一代宗师》上映，在片中扮演原名宫若梅、对武术有着与生俱来的天赋和痴迷的宫二先生，并凭借这部片获得第50届台湾影片金马奖最佳女主角奖、第33届香港影片金像奖最佳女主角奖、第32届大众影片百花奖最佳女主角奖等多个奖项；5月份，担任第66届戛纳影片节“一种关注”单元评委；6月份，被法国学问部授予“法兰西文学艺术骑士勋章”，以表彰她在影片艺术领域的成就；仍是这年，章子怡担任湖南卫视歌唱选秀节目《中国最强音》的导师；7月22号，推出个人单曲《梦想长大了》；9月17号，和王力宏、郑恺、关颖连袂主演的爱情喜剧影片《非常幸运》首映，章子怡在片中扮演聪明伶俐、喜欢幻想的女主角苏菲，并担任了这部片的制片人。

　　2014年2月份，章子怡参加江苏卫视科学竞技真人秀节目《最强大脑》；3月28号，获得第八届亚洲影片大奖最佳女主角奖；10月11号，凭借影片《一代宗师》获得第14届华语影片传媒大奖最佳女主角奖；12月2号，由吴宇森执导，章子怡、金城武连袂主演的剧情影片《太平轮(上)》上映，在片中扮演由于种种原因而被迫沦落风尘的女主角于真。

　　2015年7月30号，章子怡主演的剧情影片《太平轮·彼岸》上映；仍是这年，担任科幻喜剧影片《从天儿降》的制片人；另外，章子怡还参与演出了汪峰《无处安顿》的MV。

　　2016年2月14号，和彭于晏、佟丽娅、周冬雨连袂主演的爱情影片《奔爱》首映，章子怡在片中扮演因失恋而从美国来到日本小樽的苏乐琪；9月9号，作为竞赛单元评委出席第41届多伦多影片节，成为该影片节首位华人女性评委；12月16号，章子怡主演的谍战影片《罗曼蒂克消亡史》上映，在片中扮演王老板的太太小六。

　　2017年，章子怡主演迈克尔·道赫蒂执导的灾难影片《哥斯拉：怪兽之王》；10月份，担任浙江卫视演技竞演类励志综艺节目《演员的诞生》的导师。12月21号，章子怡凭借影片《罗曼蒂克消亡史》获得第9届澳门国际影片节金莲花最佳女主角奖。

　　2018年1月12号，章子怡和黄晓明、王力宏、张震、陈楚生主演的青春片《无问西东》上映；9月8号，凭借影片《罗曼蒂克消亡史》中的表现获得第14届中国长春影片节最佳女主角奖；12月18号，章子怡获得Tencent视频星光盛典年度影片女演员奖。

　　2019年，章子怡和吴京、井柏然、成龙连袂主演剧情影片《攀登者》；2月14号，章子怡和丈夫汪峰作为固定嘉宾参加的夫妻观察治愈节目《妻子的浪漫旅行第二季》在芒果TV播出；5月8号，章子怡成为第72届戛纳国际影片节官方大师班阵容，她是首位获邀的亚洲影片人；5月22号，章子怡宣布担任第32届东京影片节评委会主席；6月16号，获得微博影片之夜微博最具国际影响力演员奖；8月份，章子怡获得2019福布斯中国100名人榜荣誉。

　　2020年，章子怡以总排名第78位列2020福布斯中国名人榜；9月份，担任第45届多伦多国际影片节“大使”；9月份，浙江卫视演技竞演类励志综艺《我就是演员第三季》官宣导师章子怡回归；仍是这年，获得新时代国际影片节庆祝新中国成立70周年全国十佳影片女演员奖。11月23号，海南岛国际影片节组委会宣布，章子怡将担任第三届影片节形象大使。

　　2021年1月7号，章子怡主演的第一部剧集《上阳赋》发布首款预告；1月9号，领衔主演的古装历史剧《上阳赋》在优酷网播出。9月30号，章子怡参与执导的影片《我和我的父辈》上映。

　　2022年2月25号，章子怡参加的暖情互动挑战类棚内综艺节目《王牌对王牌第七季》播出；4月25号，担任第75届戛纳国际影片节影片市场XR沉浸影像单元未来奖评委；5月份，章子怡受邀参加纪念毛爷爷同志《在延安文艺座谈会上的讲话》发表八十周年暨庆祝大众影片百花奖创立六十周年特别节目；6月份，章子怡担任第16届FIRST青年影片展主竞赛评委会主席。

　　2022年，章子怡参演的综艺节目《三个少年》上映。9月3号，章子怡凭借《我和我的父辈》获得2022影片频道传媒荣誉之夜最受传媒关注新人导演。9月6号，浙江卫视新综艺《隐秘的高手》阵容公开，章子怡加盟。2022年10月5日消息，陈可辛新剧《酱园弄杀夫案》即将在釜山影片节上正式公布，并由章子怡担任主演。12月16号，《阿凡达：水之道》在中国上映，章子怡为剧中角色罗娜尔配音。

　　2023年6月15日至25号，2023阿那亚戏剧节举行，章子怡与孟京辉、陈明昊联合担任艺术总监。