2003年出演首部电影《幽媾》而进入娱乐圈；2004年参演首部电视剧《福禄寿三星报喜》饰演余双喜，

同年参演《玻璃婚》，饰演蒋小萌。

2005年主演20集电视剧 《相约E时代》饰演女主角符莹，这是唐一菲首次担任女主角；2006年参演30集电视剧《大人物》饰演倩宁并在25集电视剧《翡翠王》饰演女主卢珍。

2007年在《精武陈真》饰演千代，同年主演电影《异空危情》，饰演萧听琴；2008年在李少红版电视剧《红楼梦》饰演秦可卿；同年出演刘德华、徐熙媛等主演的科幻电影《未来警察》，饰演反面角色斐娜。

2009年唐一菲出演古装电视剧《天涯织女》，饰演韩贵妃并凭借《秋霜》中费华一角获得南方盛典最佳女配角奖。；2011年在电影《夜惊魂》中担任女一号袁晶，同年主演革命题材电视剧《正者无敌》，饰演女一号王如烟，并凭借该剧获得华鼎奖近代革命题材电视剧“最佳女演员”奖。

2013年主演电视剧《战火连天》。