2009年,宋轶在李少垫局蜜料红版《红楼梦》中扮演香菱一角妹设她,正式进入影视圈。同一年,在电影《孟二冬》中扮演女二号孟丹。
2010年1月份,宋轶第一次担纲女主角,主演革命历史剧《毛岸英》,扮演毛岸英的妻子刘思齐。10月份,在喜剧电影《爱情维修站》中扮演追求浪漫的美女空姐文雪。
2012年3月份,宋轶与李光洁、王珞丹合作参与演出爱情剧《山楂树之恋》,扮演静秋的闺蜜钟萍,她为更贴近剧中人物,毅然剪掉留了十年的长发全试舟。5月份,在都市情感剧《麻辣女友的幸福时光》中扮演了活泼开朗的“富二代”翠翠。7月份,主演家庭情感剧《只要你过得比我好》,扮演因为上一代的恩怨而被葬送了幸福人生的夏小白。
2013年1月份,宋轶主演微电影《微笑的樱桃》,扮演情系乡亲们的大学生村官张筱雨。7月份,与杨洋、张嘉倪联袂主演抗战剧《终极征服》,扮演忠义堂老大唐四爷的女儿唐雪茹。9月份, 担任第24届超模大赛亚太赛区总决赛晚会主持人。11月份,在古装探案剧《神探狄仁杰之情花金人案》中扮演西域少女南雁。12月份,主演由莫言编写的话剧《我们的荆轲》,扮演内心孤独凄凉的女主角燕姬。
2014年2月份,宋轶在古装剧《错点鸳鸯》中扮演“北方花魁”秦秋雨。6月份,主演都市情感剧《宝贝计划》,在剧中一改往日淑女形象,扮演了个性泼辣的女孩李小梁。8月份,与秦俊杰、关晓彤联袂主演古装武侠剧《唐朝少年》,扮演知书达理的御史家大小姐王嫣。10月份,与黄觉、巍子合作参与演出抗战剧《英雄祭》,扮演外表优雅、内心坚强的富家千金汪若诗。11月份,担纲军旅题材电视剧《兵王》女主角,在剧中扮演护士夏小雨。
2015年7月份,宋轶在何炅执导的青春校园电影《栀子花开》中扮演女大学生陈家苗。8月份,与胡歌、靳东、王凯合作参与演出谍战悬疑剧《伪装者》,因在剧中扮演悲情百变的军统女特工于曼丽一角而受到关注。11月份,与张翰、具惠善、陈乔恩联袂主演年代剧《传奇大亨》,扮演乐观坚韧的少女瞿梦。12月份,在都市言情剧《小情人》中扮演活泼开朗、很有正义感的女孩祖贝莱。
2016年2月份,宋轶加盟都市音乐励志剧《夏梦狂诗曲》,扮演个性格乖僻霸道的小提琴家夏娜。3月份,与朴海镇、李菲儿合作主演都市爱情剧《远得要命的爱情》 ,扮演心机颇深的富家千金乔佳影。12月份,主演谍战剧《尖锋之烈焰青春》,扮演共产党情报人员唐不语。
2017年,宋轶搭档普提查·克瑟辛主演都市爱情剧《逆袭之星途璀璨》,扮演在娱乐圈努力打拼的女主角苏橙;7月份,搭档黄轩,杨颖主演创业都市狼喇签才剧《创业时代》,扮演职场女强人温迪;12月份,搭档韩栋参与演出谍战剧《蜂巢》扮演女主角顾盼。
2018年1月4日,宋轶搭盛巴提档严屹宽、朱梓骁等主演年代谍战言情大戏《小楼又东风》,扮演吕晗芝。
2019年7月6日,宋轶以飞行嘉宾身份参加浙江卫视推出的文化旅游探索类综艺《青春环游记第一季》第10期;7月10日,和陈学冬、徐洋合作主演都市青春励志情感剧《南十字星浪漫笔记》,在剧中扮演知名品牌销售部主管夏缘;11月18日,和聂远、芦芳生合作主演的治愈系法医剧《心灵法医》播出,在剧中扮演刑警队长罗笔芯;11月26日,搭档张若昀参与演出古装权谋剧《庆余年》在腾讯视频、爱奇艺播出,剧中戒兵扮演可爱伶俐的京都第一才女范若若;12月31日,参加央视跨年盛典,并和许魏洲合唱歌曲《我们都是追梦人》。
2020年6月19日,宋轶参与录制浙江卫视户外竞技真人秀《奔跑吧第四季》第4期,6月25日,参与中央广播电视总台端午特别节目《端午道安康》,担任嘉宾主持;11月17日,主演的古装悬疑剧《风起洛阳》开机。12月31日,参加《浙江卫视2021跨年晚会》。
2021年2月14日,宋轶和郭麒麟领衔主演的电视剧《赘婿》在爱奇艺播出,在剧中扮演一个不喜琴棋书画,独爱经商理财的奇女子苏檀儿;3月1日,主演的都市情感剧《爱的理想生活》开播,在剧中扮演段序的前女友戴希希;4月30日,作为常驻嘉宾参与的浙江卫视星空下自驾露营青春慢综艺《追星星的人》播出;7月1日,参演的电影《1921》上映;同日,参加的庆院戏员祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》播出,和于和伟、张桐、刘烨、白宇、邓伦、杨洋、李现、杨紫合作表演《破晓》。
宋轶人物评价宋轶面容清秀,一向以青春、乖巧形象示人,她在话剧《我们的荆轲》中的表演却完全没有生涩感,演技受到肯定。宋轶有着温婉清新的气质,犹如给人带来一阵清爽的风,通过扮演不同类型的角色,演技愈加成熟,赢得了众多观众的喜爱(新浪娱乐、《长江日报》评)。
宋轶清新甜美的模样非常惹人喜爱,在多部影视作品中都有着精彩表现,她在电视剧《只要你过得比我好》则一改往日乖巧可爱的银幕形象,扮演了悲情女孩夏小白,可谓是其表演的又一次突破(网易娱乐评)。
宋轶的表演自然而又生动,将人物内心复杂纠结的感情演绎得很到位,对于人物年龄跨度的拿捏也非常准确,表演颇具张力(导演马鲁剑评)。