15岁那年，宋祖儿因赴美留学而暂别演艺圈，直到在美国读完高中，她重新开始拍戏。

2016年3月18日，留学回国后，与夏雨、杨紫、吴大维等人共同主演的喜剧冒险片《洛杉矶捣蛋计划》上映，她在片中饰演暖心女孩高可可。

2017年4月1日，由其出演的喜剧电影《有完没完》上映，她在片中饰演被偷包的女青年；随后，宋祖儿与其他六位艺人共同参加湖南卫视明星自助旅游真人秀《花儿与少年第三季》；7月9日，特别出演的青春励志剧《我们的少年时代》在湖南卫视首播，她在剧中饰演富有同情心的沙婉；11月2日，与许晴、刘昊然领衔主演的古代传奇剧《九州缥缈录》开机拍摄，宋祖儿在剧中饰演了血统高贵、美貌机智又霸气的宁州羽族第二王朝的公主羽然。

2018年8月14日，其主演的古装剧《夜天子》在腾讯视频独家播出，她在剧中饰演呆萌天真又活泼可爱的夏莹莹；9月10日，主演的都市励志剧《舌害》播出，她在剧中饰演女主角翟一桃。

2019年1月12日，获得第3届金骨朵网络影视盛典年度受欢迎女演员奖；1月20日，获得2018-2019中国文娱金数据发布盛典年度商业价值潜力艺人奖；同年，主演古装神话剧《上古密约》，在剧中饰演古灵精怪，任性勇敢的百里鸿熠；10月，入围第六届“中国电视好演员”网剧女演员候选名单；11月，参加浙江卫视夜晚城市实境追跑真人秀《追我吧》，并作为追我家族成员担任常驻MC；11月8日，凭借古装玄幻剧《九州缥缈录》获得第26届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳女演员。

2019年11月19日，参与演唱中央电影频道青年演员计划主题曲《星辰大海》；12月31日，参加央视跨年盛典，并与曾舜晞合唱歌曲《七子之歌》；同年，由肖战、宋祖儿共同演绎、魏允熙特别出演的献礼音乐专辑《青春为祖国歌唱》特别篇《最好的夏天》MV上线。

不仅在电视剧领域深耕，宋祖儿也在热门综艺、各大晚会频频亮相。2020年1月24日，参加《2020年中央广播电视总台春节联欢晚会》，与黄晓明、金靖、王自健、孙芳雅、钟佳颖、代月明共同表演小品《机场姐妹花》；6月，与侯明昊合作主演原创青春励志剧《阅读课》，在剧中饰演文艺天才少女吴嘉树；7月，担任腾讯视频关注认知障碍公益节目《忘不了餐厅第二季》，担任副店长；9月15日，入围第七届中国电视好演员蓝组演员名单。

2021年6月23日，参加真人秀节目《心动的信号第四季》；8月17日，与白宇、毛晓彤合作主演的家庭情感剧《乔家的儿女》开播，在剧中饰演敢爱敢恨、活在梦幻中的小妹乔四美，该剧可以视作宋祖儿演艺生涯的转折点，乔四美让宋祖儿实现了从流量小花到实力派演员的转型。

2021年11月22日，与王安宇合作主演的电视剧《陪你逐风飞翔》在腾讯视频播出，宋祖儿在其中饰演热爱冰雪竞技的短道速滑运动员“沈争一”；12月31日，参加《2021-2022湖南卫视跨年晚会》，与王安宇合作表演《风吹一夏》；参加综艺《奔跑吧第五季》。

2022年1月，参加2022中国文联春晚；1月13日，主演的励志青春都市情感剧《舌尖上的心跳》播出；1月22日，宋祖儿参演的冰雪竞技人文探访真人秀《飘雪的日子来看你》播出；1月29日，参加春晚衍生IP节目《2022春晚进行时》；1月31日，参加《2022年中央广播电视总台春节联欢晚会》，并演唱开场歌曲《欢乐吉祥年》；2月2日，参加《百花迎春》晚会，演唱歌曲《生活总该迎着光亮》；2月7日，与宋佳、陈赫、袁咏仪合作主演由五百执导的女性职场剧《盛装》于东方卫视播出，在剧中饰演初入杂志社的实习生李娜；2月15日，参加《2022年中央广播电视总台元宵晚会》，表演节目音诗画《永不褪色的青春》；3月10日，与黄子韬合作主演的都市奇幻爱情剧《才不要和老板谈恋爱》在腾讯视频播出，在剧中饰演籍籍无名的小律助钱唯；同年，参演《麻花特开心》。

2022年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》，与汪苏泷共同演唱歌曲《新世界》；5月4日，参加中央广播电视总台承办的《奋斗的青春——2022年五四青年节特别节目》；5月27日，参演的综艺《开始推理吧》在腾讯视频播出；6月2日，参加战至巅峰实训营集结；6月29日，与任嘉伦主演的古装剧《无忧渡》阵容官宣；11月，入选“95后四小花”首轮推荐结果名单；11月7日，领衔主演的志怪题材电视剧《无忧渡》杀青。

2023年1月21日，参加《2023年中央广播电视总台春节联欢晚会》与成龙等人合唱开场歌曲《花开种花家》，与宋轶、黄霄雲等人合唱歌曲《绿水青山》；1月31日，领衔主演的古装爱情剧《折腰》开机；4月8日，领衔主演的电视剧《艰难的制造》开机并发布角色海报；7月28日，出演的电影《热烈》上映；7月，《艰难的制造》杀青。

宋祖儿爸爸是天津人，妈妈是北京人，姥爷以前是地质勘探队的。

2018年4月13日，北京电影学院公布了艺考成绩排名，宋祖儿以90.67的成绩获得表演专业全国第三；6月23日，宋祖儿的高考成绩出炉，总分454分，超过天津高考文史类本科线（436分），其中语文102、数学63、外语127、文综162。

2017年9月9日，宋祖儿与众多艺人参加芭莎明星慈善夜，为“为爱加速”思源﹒芭莎自治区救护车项目募集善款。2021年7月，为河南省暴雨灾害捐款人民币20万元。

宋祖儿五官清丽可人、面容姣好，俊俏的眉毛，圆溜溜的大眼睛，高束饱满的丸子头帅气利落，衬托出她满满的青春少女感，可爱如蜜糖。（ELLE中文网评）

作为“花少团”中最小的妹妹，宋祖儿一出镜便凭借清新可爱的长相和古灵精怪的个性获得不少关注与喜爱，在见到候选导游井柏然时，她手舞足蹈、活蹦乱跳，其可爱不做作的性格受到观众的好评。而旅途中的她也是可爱闹腾、精力十足，在经过一天疲惫的旅程，见到屋内安置的摄像机，依旧生龙活虎的对着摄像机自问自答，一来一往，表情到位，惹得哥哥姐姐们连连吐槽。（21CN娱乐网评）

2023年8月31日，网传截图及信息显示，疑似宋祖儿公司前员工通过国家税务总局官网“税收违法行为检举”一栏对其实名举报。针对实名举报一事，国家税务总局官方客服表示，后续会开展税务稽查，相关信息会通过国家税务总局官网公布。2023年8月31日13时许，宋祖儿前经纪公司喜天影视发声明，称公司与该艺人的经纪合约已于 2022年11月28日到期结束。2020年10月起，宋祖儿及其家人已将财务资料全部拿走并自行管理，此后其相关财务核算和纳税申报，公司均未参与，也并不知晓，经调查了解未发现有内部员工实名举报宋祖儿涉嫌偷税的情况。2023年8月31日，认证为“北京市朝阳区委政法委员会”的官方微博跟进报道了宋祖儿疑似偷税漏税被实名举报事件，并写道：“中华人民共和国公民有依照法律纳税的义务。”2023年9月1日，各大卫视官方账号删除宋祖儿相关内容。2023年9月1日，潘婷官方微博账号取消了宋祖儿相关内容的权限，关闭了评论区，并取消宋祖儿代言的直播活动。2024年8月27日，知情人曝光宋祖儿涉税问题相关录音。录音中显示，经核查宋祖儿工作室逃税为属实，此次检举追缴金额142.59万，滞纳金129.1万，共补缴税款271.69万。

2024年8月27日，宋祖儿工作室就网传“税务问题后续”相关内容发出声明：“宋祖儿女士经税务机关核查，无偷逃税款的行为，未曾因税务事宜被处以行政处罚。自2020年10月，宋祖儿女士前经纪公司移交部分财务资料至本工作室后，宋祖儿女士一直主动就前经纪公司管理期间遗留问题进行仔细排查，并在指导下，积极完成了自查自纠工作。”声明称网传内容“故意歪曲事实进行恶意解读，已经涉嫌严重侵犯宋祖儿女士的名誉权。”

2024年8月27日， 网友“小宴小西”爆料称“宋祖儿疑似使用不正当方式获取天津市高考资格，涉嫌高考作弊。”8月28日，宋祖儿工作室发声明，称宋祖儿在国外高中就读归国后，于2018年以社会人员身份报名艺考及高考，高考成绩属实，不存在持虚假证明报考、涉嫌高考作弊的违法行为。“在遭到别有用心的人员举报后，经教育部门历时数月核实，已明确整个过程没有问题并正式向行业主管部门确认。”声明称爆料内容系造谣诽谤，工作室已对相关证据进行保全。