2009年参演年代传奇剧《民国往事》，在剧中饰演敢爱敢恨、爱憎分明的贞烈女子梅绍贞。同年搭档董勇、许晴主演谍战题材剧《谍变1939》，饰一个看似精明实际天真、思想进步但涉世未深的小女生沙丽。

2010年有学京剧的经历的王晓晨被李保田选中，扮演《丑角爸爸》中的青衣演员赵小萍，同年参与萨日娜、王琳主演的家庭伦理剧《有爱就有家》。

2010年参与贾一平、陶泽如主演的电视剧《大浴堂》，在剧中饰演温婉善良的传统女性韩灵芝。

2011年与于震、阿朵联合主演谍战剧《专列一号》 ，同年主演中国与新加坡共同投资的电影《龙拳2011》 ，之后参与拍摄人物传记题材电影《吴运铎》 。

2012年主演古装传奇剧《神医喜来乐传奇》，在剧中饰演直爽、侠骨、倔强的金山娇4，同年在战争情感剧《川西剿匪记》中饰姜维淑，还主演电视剧《双雄》。