2007年，演唱电视剧《生死桥》片尾曲《无猜》；1月8日，万茜发行第一张个人音乐专辑《万有引力》，专辑中《勇敢爱》获东方风云榜年度十大金曲提名。2010年，万茜第二张专辑主打歌曲《万语千言》首发，首发三日点击率突破十万。2013年，演唱《小儿难养》的插曲《新的开始》和《路》。

2022年1月1日，参加中央广播电视总台《扬帆远航大湾区——2022新年音乐会》，与张卫健、麦嘉欣演唱歌曲《共同家园》；5月1日，参加由中华全国总工会和中央广播电视总台共同举办的《中国梦·劳动美——2022五·一国际劳动节“心连心”特别节目》。9月10日，参加《2022年中央广播电视总台中秋晚会》与崔开潮演唱歌曲《声声慢》。10月25日，参与演唱的音乐电视作品《我们的歌》正式发布。

2023年1月21日，参加《2023年中央广播电视总台春节联欢晚会》，表演开场节目《花开种花家》。3月17日，参加《2023扬帆远航大湾区音乐会》，演唱歌曲《家园组曲》；5月4日，参加《奔跑的青春——2023五四青年节特别节目》，演唱《羊角花的爱》。

2024年2月9日，参加《2024年中央广播电视总台春节联欢晚会》，与邓男子、张艺兴、黄米依、格格演唱《都实现》。9月17日，参加《2024年中央广播电视总台中秋晚会》，与陈楚生演唱《风吹麦浪》。

2002年，万茜第一次涉足影视圈，客串张爱玲同名小说改编的电视剧《金锁记》。2004年，主演家庭伦理剧《天使的歌声》，饰演品学兼优、美丽善良的陈子微。

2005年，在古装轻喜剧《青天衙门2》中，饰演谭小玉；同年，经编剧汪遵熹推荐，出演悬疑谍战剧《密令1949》，在剧中饰演野蛮女友杨柳。2007年，出演田沁鑫执导年代抗战剧《生死桥》，饰演上海电影女明星段娉婷；同年，在抗日谍战剧《长江一号》中，饰演918师情报处处长许昳初。

2009年8月，与吴秀波、左小青合作出演民国情感剧《上海上海》，饰演坚贞不屈的刘晓男；10月，出演毛卫宁执导的家庭伦理剧《我的孩子我的家》，剧中万茜分别饰演林雨虹、夏宜。2011年，在滕华涛执导的都市爱情剧《裸婚时代》中，饰演拜金女陈娇娇；9月，在柳云龙执导的民国传奇剧《传奇之王》中，饰演将门之女剑屏；同年，在家庭喜剧《我家有喜》中，饰演英姿飒爽的教官“白木喜”，并凭借该剧荣登微博名人热搜榜首。

2012年3月，主演古装电影《柳如是》，饰演“秦淮八艳”之首柳如是，该影片入围第三届北京国际电影节和第19届北京大学生电影节；4月，与郭富城、桂纶镁合作出演剧情片《圣诞玫瑰》；5月，出演曹盾执导的都市情感剧《小儿难养》，饰演叛逆火辣的纹身师简艾，同时演唱了插曲《新的开始》和《路》，并凭借该剧入围上海电视节白玉兰“最具人气女演员奖”；7月，与李晟、林心如合作出演都市爱情剧《花非花雾非雾》，饰演女暴君白海华；11月，出演家庭伦理剧《婚战》，饰演孟三力的妻子海兰。

2013年，出演刘猛执导的军旅励志剧《特种兵之火凤凰》，饰演卧底侦察员安然；3月，主演刘家成执导的军旅戏《天生要完美》，饰演海军上尉蒋丹晨；5月，与毛卫宁第三次合作，出演他执导的近代革命剧《十送红军》，饰演文弱的女文艺兵戴澜；10月，与陈建斌、陈意涵合作出演民国军旅剧《军中乐园》，饰演军中乐园茶室侍应生妮妮，万茜凭借“妮妮”一角获得第51届台湾电影金马奖最佳女配角奖；12月，主演姜凯阳执导的家庭伦理剧《孩子回国了》，饰演海归女博士张嘉超。

2014年3月，在都市轻喜剧《熟男养成记》中，饰演咖啡店老板沈语桐；7月，主演喜剧动作片《青田街一号》，该影片入围第17届台北电影节最佳剧情长片；11月，在都市情感剧《将婚姻进行到底》中，饰演聪明、尖锐、逻辑力很强的职业律师江一凡。2015年，在孙红雷主演的都市情感剧《好先生》中，饰演心理医生徐丽；同年，与赵文卓、洪金宝合作出演陈嘉上执导的古装动作片《荡寇风云》，饰演女主角戚夫人。

2016年，在荒诞喜剧电影《你好，疯子！》中，饰演文艺女青年安希，并凭借这一角色获得第24届北京大学生电影节最佳女演员奖；3月，搭档霍建华主演刘杰执导的悬疑惊悚片《捉迷藏》，饰演家伟的妻子萍芝；随后，与李易峰、廖凡合作出演悬疑片《心理罪》，饰演女法医乔兰；7月，与景甜领衔主演古装传奇剧《大唐荣耀》，饰演巾帼不让须眉的女将军独孤靖瑶。

2017年11月6日，出演姜伟执导的都市商战剧《猎场》在杭州开机，饰演古灵精怪的熊青春；11月21日，特邀出演古装魔幻剧《九州·海上牧云记》，饰演端庄华贵的南枯月漓，这是万茜与曹盾导演的第三次合作。同年，主演军旅剧《尉官正年轻》。2018年3月27日，搭档马天宇主演的三国题材权谋古装剧《三国机密之潜龙在渊》在腾讯视频上线，并在剧中饰演清丽英气的汉献帝皇后伏寿；4月28日，与胡歌、桂纶镁、廖凡合作出演由刁亦男执导的剧情片《南方车站的聚会》在武汉开机；6月11日，主演的年代谍战剧《脱身》播出，在剧中饰演聪慧的女会计黄俪文。。

2019年10月，在上映的冒险喜剧动画电影《雪人奇缘》中，为角色扎拉博士配音。2020年1月13日，与孙红雷、张鲁一合作主演的现实题材剧《新世界》播出，在剧中饰演共产党员田丹；6月，参加芒果TV选拔综艺《乘风破浪的姐姐第一季》，最终以第二名的成绩正式成团；9月，参演大型史诗歌舞剧《大地颂歌》；9月29日，主演的电影《兔子暴力》入围第33届东京电影节；9月30日，参演央视《“中国梦·祖国颂”——2020国庆特别节目》，带来节目《坚信爱会赢》；10月7日，参加央视《大幕开启》录制，并参演节目内话剧《大地颂歌》；10月30日，参与《乘风破浪的姐姐第一季》的成团综艺节目《姐姐的爱乐之程》；12月31日，随组合X-SISTER参演湖南卫视跨年演唱会，演唱歌曲《无价之姐》、《Lady Land》。

2021年1月，参加2021北京台春晚联排，与周延合唱歌曲《你的答案》；2月4日，参加《2021湖南卫视春节联欢晚会》，表演节目《手可摘星辰》；2月11日，参加《2021年中央广播电视总台春节联欢晚会》，与张凯丽、张国强等表演小品《每逢佳节被催婚》；2月12日，与刘德华、肖央主演的犯罪喜剧片《人潮汹涌》上映，在片中饰演带着12岁儿子独自生活的单身母亲李想；3月，搭档陆毅合作主演当代涉案剧《人民警察》，在剧中饰演派出所所长安萍；4月，与王耀庆、李一桐、王鸥、杜海涛等20+明星共同担任线上“城市星推官”，为城市的美好与潮流打call；4月16日，张雨绮、黄龄、万茜、郁可唯、李斯丹妮等《乘风破浪的姐姐第一季》成团的成员现场公布《乘风破浪的姐姐第二季》的成团名单 ；同年，参与闪亮的坐标；6月，参与百年礼赞；6月28日，参与庆祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》；8月14日，主演的电影《兔子暴力》上映；10月1日，出演的剧情片《我和我的父辈》上映，并在该片《鸭先知》单元饰演柜台营业员；随后，与宋洋领衔主演的舞台剧《倾城之恋》开启全国巡演；10月18日，与任重主演的都市悬疑情感剧《第十二秒》在湖南卫视播出，饰演被富豪许云飞领养后成为了犯罪工具的许菡；12月31日，参加的《2022迎冬奥BRTV环球跨年冰雪盛典》播出；12月29日，当选为中视协演工委执委。

2022年2月15日，参加《2022年中央广播电视总台元宵晚会》，与董宝石、宋轶演唱歌曲《虎舞步》；5月1日，参加《中国梦·劳动美——2022五一国际劳动节“心连心”特别节目》，与温兆伦、朱孝天、刘乃奇共同演唱歌曲《遇见未来》；5月4日，参加的《百年青春·当燃有我——五四青年节特别节目》播出；7月14日，特别出演的悬疑罪案剧《庭外》之盲区篇在优酷播出；8月24日，与朱亚文领衔主演都市商战剧《简言的夏冬》播出，在剧中饰演集职场精英特质和灵动少女属性于一身的“简言”；7月22日，参演电视剧《天才基本法》播出；8月13日，参演电影《断·桥》上映。9月30日，主演的电影《万里归途》全国上映；11月5日，主演的现实主义题材力作《大博弈》播出，在剧中饰演北机“战场”上勠力同心的钱萍；12月7日，友情出演的当代都市剧《县委大院》播出。

2023年1月19日，参加春晚衍生节目《2023春晚进行时》；2月6日，与刘敏涛主演的都市话题生活剧《女士的品格》播出，饰演姚薇；3月30日，获得《剧耀东方·2023电视剧品质盛典》品质号召力剧星；5月4日，参加《第30届大学生电影节青春之夜》； 5月18日，慢综艺《向往的生活第七季》发布嘉宾万茜加盟海报；7月20日，参演的《初入职场·法医季第二季》定档芒果TV播出；7月27日，特别出演的近代谍战剧《潜行者》播出；8月18日，特别出演的电影《学爸》将上映。

2024年2月24日，参加《2024年中央广播电视总台元宵晚会》，演唱歌曲《春生潇湘》；6月8日，与刘亦菲、朱珠合作主演的都市情感剧《玫瑰的故事》播出。6月28日，入选白玉兰官方公布的颁奖典礼出席名单。10月7日，参演的电视剧《人民警察》在CCTV-8黄金时段、腾讯视频播出。10月11日，参加《霞光满天山河颂——2024中央广播电视总台重阳特别节目》，演唱歌曲《一盏灯火一个家》 。

2017年11月9日上午，万茜的女儿在上海诞生，体重为2859克。

2008年5月，汶川地震，万茜携手SMG广播文艺中心7位主持人共同演绎抗震救灾歌曲《我在你身边》和《奇迹》，用音乐为灾区人民加油鼓劲；6月，参与上海林腾唱片发起的“微笑行动”，录制赈灾公益歌曲《手牵手we are family》，手绘爱心熊送给灾区孩子。

2013年5月18日，第23个全国助残日，万茜在百忙之中特捐赠私人物品进行微义卖，义卖所筹得的款项全部用来购买轮椅，捐赠四川芦山地震中的致残同胞；7月9日，万茜响应微电影《他她它》的号召，亲手绘制T恤进行公益义卖。

2015年6月，在六一儿童节到来之际，万茜赴河北保定市顺平县李思庄小学，开启《时尚芭莎》星愿之旅公益活动，不仅给孩子们带来了六一儿童节的礼物，还上了一堂美术课。

2017年8月，万茜参与“芭莎明星慈善夜”在线慈善拍活动，捐赠自己的心爱相机作为拍品。

2020年7月13日，万茜在长沙录制《乘风破浪的姐姐》时出车祸，右手骨折。随后万茜发了一条微博表示无大碍，让大家不要担心；7月25日，网友晒出一组万茜车祸后工作拍摄现场照，万茜身着黑色连衣裙摄影棚内拍摄，受伤的右手全程用枕头垫着。

2021年7月，向7·20河南暴雨灾区捐款20万元；12月29日，当选中国电视艺术家协会演员工作委员会执委。

2022年9月7日，万茜向“思源工程”捐赠善款，采购当地受灾群众急需的应急救援包、女士卫生用品等物资，分别交付给四川省泸定县、石棉县等受灾严重地区。

万茜在角色的选择上很少重复，但却能从每个角色中解读出她赋予人物的特质。在电影《你好,疯子!》表演过程中，她非常注重对人物性格的揣摩，并随着剧情的推进，设计角色在不同阶段的多层次情绪转折。尽管戏内被虐得几乎失去自我，万茜还是在“痛并快乐着”中完成分裂的角色。万茜给人一种才华横溢的文艺女青年形象，出身戏剧舞台，在绘画和音乐方面同样有着过人的天分，凭借扎实的演技获得过台湾电影金马奖的认可，却始终作风低调。在《愚公移山》中，万茜饰演的女主人公在全片中仅一句台词，她凭借丰富的肢体语言和眼神，把一位年轻母亲的慈爱、坚毅、以及憧憬，诠释得复杂而精准，演绎了东方女性的独有魅力。而她在《柳如是》中的古装扮相婀娜多姿，经过半年多的培训驾驭柳如是这个角色，从昆曲的唱功到琴棋书画的学习，很多观众对万茜的表演交口称赞，称她在表演时拿捏的不错，这个角色对她来说挑战很大，但她的表现并没有令人失望。（腾讯娱乐、网易娱乐评）

2020年9月6日，万茜的知乎账号深夜在知乎上点赞宁静和郁可唯的恶评，引发热议；同日上午，万茜发布文章回应此事，称自己被盗号：“悄悄地ta来了，悄悄地ta又走了，挥挥手只留下一个点赞。ps：这位不请自来的什么人，我家换锁了，不约”，配图：“盗号的，你没有心” 。

2022年10月27日，万茜工作室针对“网传今年金鹰奖女神是万茜”辟谣“假”。