010年01月29日，由关晓彤和陈小艺、高曙光主演的《突然心动》在北京电视台影视频道首播。2010年12月22日，冯小刚导演的电影《非诚勿扰2》公映，关晓彤在电影中饰演川川，孙红雷的女儿
2005年因为在陈凯歌导演的电影《无极》中饰演“小倾城”而成名，出演霍建起导演的电影《暖》，该片获2003年度中国电影金鸡奖，日本东京国际电影节金麒麟奖，2004年，由关晓彤担纲女主角的电影《电影往事》获中国电影金鸡奖最佳音乐奖，同年，她的另一部作品《惊心动魄》获大学生电影节评委会奖。
