2003年，通过出演电视剧《玉观音》中的钟宁一角而出道 。

2009年11月，出演滕华涛执导的都市情感剧《蜗居》，该剧让海清的演艺事业取得了一定的成功。

2010年，凭借主演爱情电视剧《媳妇的美好时代》获得第28届中国电视剧“飞天奖”优秀女演员奖，和第25届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧女演员奖。

2012年，海清主演的国内首部医患关系题材电视剧《心术》引起广泛关注和反响；

同年4月，获得第16届华语榜中榜最佳电视剧女演员奖。

2014年11月5日，海清受邀成为首个中美电影节形象大使；

同年，担任浙江卫视《中国好舞蹈》导师。

2015年9月，主演职场情感剧《大猫儿追爱记》。

2016年3月，获得在上海举办的中国电视剧品质盛典中最具价值女演员奖。

8月，主演都市情感剧《小别离》。

2018年1月，加盟素人真人秀节目《欢乐中国人第二季》。

2月，出演现代化海军题材电影《红海行动》，饰演战地记者夏楠，该片获得36.5亿的票房成绩。

4月，在节目《欢乐中国人》中作为故事讲述人登场。

9月，主演都市情感剧《小欢喜》。

2019年3月，主演电视剧《甜蜜》。