2002年担任电视连续剧《爸爸叫红旗》的女主角；2003年参演首部电影《非常浪漫》；2005主演《武林外传》中的祝无双而走红；2011年出演电影版《武林外传》；2012年，倪虹洁参演《艾米加油》和《梦回唐朝》，饰演两个完全不同的角色。2013年倪虹洁主演-喜剧电影《一夜惊喜》、《光辉岁月》，突破个性形象备受好评，并在电视剧《爱情悠悠药草香》中饰演坏女人角色梅香；2014年凭借崔健执导的首部电影《蓝色骨头》获得罗马电影节最佳女主角提名，表演之路不断开拓。
2016年，参演的商战悬疑情感大戏《我在锡林郭勒等你》播出。参演传奇大剧《娘道》。
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