结束高中学业后未再升学，而专注于演艺圈发展，接演3部电影《恋するマドリ》《ワルボロ》《恋空》于2007年夏、秋陆续上映，期间同时演出电视剧《父女7日变》。随著首部电影《恋するマドリ》上映，同时担任主题曲《追忆(メモリーズ)》的演唱者，之后又演唱《恋空》的插曲《heavenly days》。将演艺事业扩展至歌手，成为影歌视三栖多方发展的艺人;后于2007年末发表个人音乐专辑「そら」(「天空」)，并参与专辑(初回版)封面设计与作词。11月8日个人官方blog正式运行，涌入上千人留言。12月5日专辑「そら」正式发行后与school of locks合作在12月21日于日本武道馆举办歌手出道活动，是日本发片后最快登上武道馆演唱的女歌手。年末于第58届nhk红白歌唱大赛担任审查来宾，也担任睽违红白16年的槙原敬之演唱歌曲《green days》时的介绍者。

　　2008年初，随着电影大卖，并接连获得电影新人奖得主，唱片、戏剧也有不错的成绩，被许多媒体评为2007年最活跃的女艺人之一。

　　2008年，因“恋空”等电影接连获得电影新人奖得主。同年，与山下智久、户田惠梨香等共演《code blue直升机紧急救治》，是继2005年的《龙樱》后再次与山下智久共演。而《code blue新春特别版》则在2009年1月10日播映。

　　2009年初，与松本润共演《smile》，在剧中饰演失声少女，因此剧获得助演女优赏。并于年中推出第二张专辑《hug》。

　　2010年初，与山下智久、户田惠梨香等共演《code blue直升机紧急救治第二季》(月9)，首次有作品拍摄续集。年中，与生田斗真拍摄电影《花水木》，其间新垣结衣到加拿大、纽约等地取境。为配合电影而推出书籍《the three little pigs》，此书籍是由新垣结衣亲自绘画。同年推出的第三张专辑《虹》，当中收录了自己主演的电影《花水木》的主题曲，其中两首歌是新垣结衣亲自填词。

　　2011年，秘密拍摄阿部宽主演的推理电影《剧场版新参者：麒麟之翼》，也是继2005年《龙樱》后再次与阿部宽合作。6月中，首次单独主演夏季月9剧《全力女孩》，相隔一年再推出新作，共演的有関ジャニ∞的锦户亮和药师丸博子等。

　　新垣结衣主要作品

　　电影

　　 花水木 ( 2010) 恋空 ( 2007) 无名恋歌 ( 2009)

　　 应援少女 ( 2008) 恋爱部屋 ( 2007) 暴走少年 ( 2007)

　　 麒麟之翼 ( 2012)

　　电视剧

　　 转职代理人 ( 2011) 女人一代记 ( 2005) 父女七日变 ( 2007)

　　 全开女孩 ( 2011) 急救飞机紧急抢救 ( 2009) 涩谷15 ( 2005)

　　 蓝沢白石 ( 2008) 微笑 ( 2009) my boss my hero ( 2006)

　　 龙樱 ( 2005) 她的情书 ( 2006)

　　音乐专辑

　　 虹 ( 2010.9.22) hug ( 2009.6.17) piece ( 2009.2.25)

　　 红线 ( 2008.10.15) make my day ( 2008.7.16) 小さな恋のうた ( 2009.11.6)