2004年，白冰放弃通过的北京广播学院播音与主持专业的机会，却因大二时期学姐主动帮她报名参加央视的《梦想中国》后阴差阳错的签约英皇星艺而进入演艺圈。2006年11月，为首部3D动画《精灵世纪》演唱片尾曲《霞光》;12月，单曲《独来独往》收录于英皇群星金曲合辑中。
2007年1月，参加英皇群星金曲合辑《光荣与梦想》北京首唱会;2月，白冰第一部影片《爱情呼叫转移》展示了她本色的一面;3月，担任《南都周刊》封面人物;6月，参演第一部电视剧《让梦想走向阳光》;8月13日，出任MTV-Kappa炫舞门街舞大赛嘉宾评委;9月，北京电视台国庆晚会表演嘉宾;10月，担任中央电视台《倾国倾城》节目演出嘉宾;11月，担任首届大学生音乐节颁奖典礼颁奖嘉宾;同月录制电影《命运呼叫转移》插曲《茉莉》。
2008年2月，白冰出演了英皇电视剧《完美结局》;5月，与蒋梦婕、杨洋联合主演了李少红版《红楼梦》，她在剧中饰演了大方典雅举止雍容的薛宝钗;9月，参演了贺岁电影《爱情呼叫转移Ⅱ：爱情左右》，与邓超联袂，上演纯真年代同窗深情;9日，发行首支个人单曲《写给你的歌》，这也是白冰个人初入歌坛的力作，这首本是英皇电视剧《完美结局》的片尾曲，与罗嘉良共同演绎;11月，参加西影50周年——电影之歌演唱会并演唱主题曲《借来的星空》。2009年1月，参加2009北京台春节晚会演唱歌曲《北京欢迎你》。
2010年1月2日，主演的穿越历史剧《神话》在央视八套首播，白冰在剧中饰演了美丽大方的图安公主玉漱，并与胡歌演唱片尾曲《美丽的神话》;4月，主演年代剧《同门兄弟》，在剧中饰演出身名门的千金小姐白潇潇。随后参演了陈木胜执导的动作电影《新少林寺》。7月，参与拍摄抗战题材电视剧《水上游击队》，并在剧中饰演了雁翎队中的女战士丁水妹，该剧是白冰首次尝试抗日题材电视剧;8月3日，与胡歌主演的都市情感剧《苦咖啡》首播，白冰在剧中饰演了善良单纯的都市白领沈离，并演唱主题曲《领养星星的孩子》;11月13日，在第4届华鼎奖上，《神话》获得“传奇题材类最佳电视剧”，白冰凭借该剧获得“华鼎中国最受观众喜爱的女演员奖”。
2011年4月，白冰与刘若英主演的都市爰情电影《隐婚男女》上映，并在片中饰演了敢爱敢恨的张静宜;5月，白冰通过公司推荐被选中主演枪战动作电影《逆战》，她在片中饰演了训练有素的国际刑警ICE;12月17日，白冰主演的古装剧《凰图腾》在湖南卫视播出，白冰在剧中饰演了单纯善良的缪风燕。
2012年1月20日，参演李慧珠执导的古装宫廷剧《宫锁珠帘》在湖南卫视播出，她在剧中饰演了天资聪慧的雍正大帝的妃子婉嫔，而此剧在播出后则以平均收视率百分之2.39、市场份额百分之11.19的成绩取得全国同时段电视剧收视第一;2月，白冰主演了青春偶像励志剧《我要当空姐》，她在剧中饰演了古灵精怪的幕后老板玉美美;9月，主演了都市社会题材电视剧《婚前协议》，并在剧中饰演年轻的时尚设计师初征;同年，在成龙执导的动作电影《十二生肖》中客串演出了一名文物保护小组的清纯女学生Lily。
2013年1月14日，白冰参演的古装传奇剧《隋唐演义》在东方卫视播出，白冰在剧中饰演了妖艳妩媚的萧美娘;6日，主演了都市情感励志剧《无声恋曲》，并在剧中饰演了天才聋哑少女沈优优;6月，白冰第一次接演打戏《一个人的武林》，白冰在片中饰演夏侯武的师妹，并凭借该片获得“金票根影”“最具突破奖”;7月，主演了古装爱情剧《画皮之真爱无悔》，她在剧中饰演了千年狐妖小唯，并演唱主题曲《落叶》和插曲《葬心》;10月，主演了爱情喜剧电影《37次想你》，白冰在片中饰演了清纯漂亮、聪明内向的的摩托车手吕雯;11月，参演了动作电影《救火英雄》，白冰在片中饰演了电力专家一角，打破固有形象挑战了一位雷厉风行的女汉子。
2014年8月，白冰产后复工，并出演了都市情感励志剧《你是我的姐妹》，并在剧中饰演了文静又温顺的安静。11月，加盟了任嘉伦、阚清子主演的古装剧《通天狄仁杰》，她在剧中饰演了仙气十足的“药王姐姐”慕容云。2015年3月17日，白冰特别友情客串的古装魔幻武侠剧《少年四大名捕》在湖南卫视播出，她在剧中饰演了妖媚的九尾狐;11月，主演了民国战争剧《美人如玉剑如虹》，她在剧中饰演了高冷骄傲、行事果敢的军校公主罗敷。
2016年1月，白冰友情出演了梁胜权执导的古装玄幻武侠剧《飞刀又见飞刀》;5月13日，她与孙坚主演的喜剧电影《谎言大爆炸》上映，她在片中饰演智勇双全的警花妻子
李清;6月，白冰与王丽坤联合主演了科幻古装网络剧《天泪传奇之凤凰无双》，她在剧中饰演了雍容华贵的齐国公主高嫣;7月，零片酬加盟人物传记电视剧《彭德怀元帅》;3日，特别出演鞠觉亮执导的古装玄幻剧《幻城》在湖南卫视播出，并在剧中饰演了少女莲姬。
2017年2月，白冰与唐嫣联合主演了喜剧电影《决战食神》;4月17日，白冰与唐艺昕联合主演的民国爱情武打剧《太极宗师之太极门》正式播出，白冰在剧中饰演了温婉可人的大家闺秀梁思洛;27日，主演的电视剧《苦咖啡》于首播七年后首次上星播出;12月6日，《天泪传奇之凤凰无双》爱奇艺普通会员收官，该剧网络播放量突破28亿;同年，与陈伟霆、白百何联合主演了轻科主义都市情感剧《南方有乔木》，并在剧中饰演了聪明漂亮的女强人温迪。
2018年2月，主演叶伟民执导的刑侦网络剧《原生之罪》。8月，特别出演张天爱主演的都市情感剧《爱情进化论》，在剧中饰演刚柔兼备的时尚餐厅女老板何鑫。
白冰被誉为西北政法大学校花。白冰拥有优雅气质，被誉为宅男女神(新浪网评)。
与韩雪、甘薇、景甜四人被誉为“京城四美”。白冰被媒体誉为“小金喜善”(新华网评)。
白冰身材窈窕、皮肤光滑。她演绎的角色总让人一见倾心，宜古宜今的气质，精致而又优雅。与人交谈时总是保持着迷人的微笑，让人如沐春风。与娱乐圈常见的炒作、高调不同，金牛座的白冰总保持着自己该有的谦逊与低调(凤凰网评)。
自出道以来，白冰塑造很多古装经典角色，给广大观众留下深刻印象。从《神话》中的玉漱公主到《凰图腾》中机关算尽的风燕再到《幻城》中雍容华贵的少女莲姬，演技娴熟(新浪娱乐评)。白冰无论是古装戏，还是都市剧，都应付自如，不仅清纯出众，大家闺秀的风范无须造作，天然而成(网易评)。
白冰从《红楼梦》里的宝钗，到《神话》里的玉潄公主，再到《隐婚男女》里的张静宜，白冰的古装戏、时装戏、年代戏，各种形象都刻画的深入人心，其清新脱俗的外表成为了她能成功塑造各种人物形象的一个重要因素。白冰的演技自然、大气真情流露，这也是她能够人气不断飙升的制胜法宝，她平和的性格在娱乐圈这个是非之地更是难能可贵(新浪网评)。
同葛优、谢霆锋几次切磋，白冰的演技丝毫不怯场，给硬汉系列电影平添几分柔和色彩，举手投足间尽显得体大方气质，在《决战食神》中白冰将现代女性该有的温柔善良、端庄持重等独立性格表现恰如其分，正与现代男性寻找另一半“上得厅堂下得厨房，独立自主”的标准相契合(网易评)。
