2006年，出演首部电视剧《那时花开》，饰演黄丽丽一角。2007年，与许亚军、罗晋合作出演电视剧《婚姻密码》，饰演冯雪晴一角；同年出演电视剧《大唐游侠传》，剧中她扮演的韩芷芬温柔婉约，虽然深爱着铁摩勒，却一直得不到爱人的真心。

2008年，与乔振宇、郑少秋、颖儿合作出演电视剧《书剑恩仇录》，饰演身为清朝大官之女的李沅芷。2009年，与邓超、安以轩、张檬合作出演电视剧《倚天屠龙记》，饰演外表清纯脱俗的杨不悔；同年主演根据老舍长篇中文小说改编的电视剧《新四世同堂》，饰演贪图富贵的招弟 。

2010年，出演电视剧《孟来财传奇》，饰演美貌善良，识大体有大意的孟小云；同年与陈乔恩、邱泽、冯绍峰合作出演电视剧《佳期如梦》，饰演爱恋着孟和平的节目主持人阮江西。

2011年，与马天宇、李承铉、孙骁骁合作出演电视剧《宝贝妈妈宝贝女》，剧中路晨饰演的连馨是连志明的二女儿，因外貌出众追求者很多。2012年，出演由春秋风云、天世文化联合出品的电视剧《世界上的另一个我》，剧中路晨饰演的海茉是一个标准的邻家女孩。

2013年，与俞灏明、袁姗姗合作出演电视剧《爱在春天》，饰演陈婉碧一角；同年与佟丽娅合作出演电视剧《80婚约》，剧中路晨与佟丽娅饰演一对姐妹；11月11日，主演的民国恐怖灵异电影《少女灵异日记》在全国上映，该片是路晨出演的首部灵异片。

2014年主演由高先明执导的都市爱情剧《因为爱情有奇迹》，饰演独立乐观的林家大小姐林天雅；10月20日，该剧在湖南卫视首播，并且位居同时段收视冠军；10月28日，该剧的全国网收视率达3.05，刷新年度收视纪录。

2015年1月，在《医馆笑传》中一人分饰两角，饰演美丽动人的“神仙姐姐”和武功高强的侠女；同年，主演青春偶像探案剧《神探亨特詹》，在剧中饰演女一号章子晴，与俞灏明共同上演一段旧上海的爱恨情仇。10月，出演军旅剧《国防生2烈火海洋》。

2019年10月14日，路晨等出演的《太阳升起的时刻》在北京举行首映发布会。