1997年,颜丹晨参演周有朝的电影《背起爸爸上学》,扮演姐姐,她在甘肃的少颈耻原型人物的老家住了半个月份,这是颜丹晨的第一部电影。此片荣获第一届北京市“文化艺术奖”、第五届“飞虎杯大学生电影节”的“评委会特别奖”、第29界瑞士吉福尼国际电影节“铜热淋堡谅神鹰奖”甩旬断、“第六届中国国际儿童电影节”的 “优秀影片奖”,颜丹晨本人夺得儿童电影“童牛奖”最佳成人演员奖;同一年,颜丹晨参演电影《花季·雨季》,凭借在片中的表现,夺得了当年的华表奖最佳新人奖。
2001年,颜丹晨在《大唐情史》里扮演杨妃。2002年,颜丹晨参演偶像剧《对门对面》扮演王虹。2004年,颜丹晨和刘晓庆、姜文合作古装剧《长河东流》,扮演陈圆圆。2005年,颜丹晨参演《精卫填海》扮演素女;参演的35集新编古装神话剧《宝莲灯》在中国中央电视台电视剧频道播出,颜丹晨扮演嫦娥,该剧平均收视达到5.4%,最高收视9.1%,名列当年央视8套的电视剧收视冠军,荣获第十一届亚洲电视大奖“最佳电视剧奖等”。
2006年,颜丹晨汗府估验参演《范府大院》扮演念春;主演的青年励志剧《别问我是谁》,扮演从小失去父亲、积极把握自己人生的“李楠”;参演《女子戏班》,第一次体验越剧人生。2007年,颜丹晨拍摄假日剧《丁家有女喜洋洋》,在该剧中扮演大姐画家丁言,和杨恭如、黄圣依扮演的二女儿、三女儿组成丁家三姐妹。
2008年,颜丹晨参演以反应大理白族群众保护传统文化为主题的民族电影《遥远的诺邓》,颜丹晨在影片中扮演了一个学习美术,并到了邓诺深山支教的白族姑娘樱子,颜丹晨凭借该片夺得第十二届“电影表演艺术学会奖”。
2009年,颜丹晨参与演出年代剧《女人树》,扮演女一号乔小燕,剧中颜丹晨演绎的女主角从少女跨度到两鬓斑白的老人。参演海顿执导的都市现代剧《真相》,扮演一位遭遇家庭“冷暴力”的建筑设计师林洁。
2010年,颜丹晨参演央视反特题材电视剧《还看今朝》。 2011年,颜丹晨参演王静茹编剧、王小康导演的电视剧《闪婚》,她第一次参与演出家庭情感伦理剧、扮演一个充当“第三者”的反面角色颜敏。
2012年,颜丹晨拍摄都市情感剧《陪你到老》,和郭晓冬搭档扮演一对小夫妻。颜丹晨参演电视《密使2之江都谍影》,扮演女特工陈如;参演抗战剧《独狼》参与演出女一号唐婕淑,一位潜伏在敌人内部的卧底。
2013年,颜丹晨参演反映常德保卫战的抗战史诗剧《勇士之城》,颜丹晨扮演一位巾帼勇士。颜丹晨与印小天合作主演农村妇女励志剧《油菜花香》,颜丹晨参与演出外表柔弱、内心坚强,一生坎坷,却自强不息的农村女性周英。
2016年,颜丹晨参演电视剧《杨光的快乐生活之好好先生》。颜丹晨参演年代电视剧《浪花淘尽》。颜丹晨主演的青春励志电视剧《好想好想爱上你》播出。10月17日,颜丹晨参演《欢喜密探》上线播出。
2017年,颜丹晨主演电视剧《北方大地》播出。
2019年9月份,颜丹晨凭借主演的电视剧《北方大地》获得第1届都匀电影电视节影视剧竞赛单元最佳女演员奖;9月30日,颜丹晨主演电影《我是护旗手》正式开机;10月25日,“触点未来·影动中国”第一届中国网络电影周落幕,颜丹晨与岳红、张凯丽、俞灏明、胡先煦、黄梦莹现身红毯,带来情景朗诵《光影记忆》。
【颜丹晨人物评价】
毕业于北京电影学院表演系的颜丹晨与赵薇、何琳被誉为北影三朵花;颜丹晨属于 认真演戏、踏实做人的演员,出道多年既没有绯闻,又不靠炒作,凭靠演技说话,靠自己多部影视作品让观众熟悉起来(新浪娱乐评)。
颜丹晨就如她的名字,似早上的红霞,有点清冷,有点温暖,充满温暖(新浪娱乐评);她在多变的演艺圈中沉浮,却仍保有“玉女”气韵(新浪娱乐评)。颜丹晨的古装扮相十分美丽动人,她扮演的嫦娥有一种淡淡的凄美和哀怨,再加上清新气质和淡雅妆容,是最合适的嫦娥(新华华人评)。