2004年7月,林鹏参加第二届“大连之星”电视大赛,获得女子组冠军；11月,参加全国第五届明日之星影视大赛,获得女子组亚军；随后,她与其他获得总决赛资格的选手作为亲善大使访问了澳大利亚。
生活照2008年8月,还在就读大三的林鹏被导演张艺谋选中参与北京奥运会开幕式及闭幕式的表演,开幕式中,她是带领孩子展开画卷的老师；闭幕式熄灭圣火环节,她扮演了一个志愿者。同时,她因参与奥运会闭幕式表演而被成龙看中并出演电影。2010年2月,发行个人首张单曲专辑《我是林鹏》,并正式以歌手身份出道,专辑共收录了5首歌曲,该专辑由音乐人黄少峰制作；同时,她也因此获得中国原创音乐流行榜颁奖典礼2009年度新人大奖；随后,与成龙,王力宏,刘承俊等人合作主演的动作片《大兵小将》上映,她在片中饰演被遗弃的歌姬,这也是她首部影视作品,该片上映一月后票房达到1.5亿元；3月,签约成龙中国公司；5月,出席第63届法国戛纳电影节；9月,获得2010风尚盛典风尚最佳电影新人奖。2011年2月,亮相美国纽约时装周；4月,由古天乐,刘亦菲,余少群,惠英红,樊少皇联合主演的奇幻爱情片《倩女幽魂》上映,她在片中饰演“白蛇”这一角色；同时,她还演唱了该片的主题曲《还泪》,该曲由林夕作词。9月,客串出演由赵文瑄,李冰冰,陈冲,孙淳等主演的革命战争片《辛亥革命》。拍摄广告2012年1月,与周杰伦,谢霆锋,白冰等共同主演的动作片《逆战》上映,她在片中饰演医疗队的医生Rachel。3月,亮相法国巴黎时装周。8月,与徐峥,许绍雄共同主演的喜剧片《搞定岳父大人》上映,她在片中饰演性感美丽的空姐苏茜。2013年2月,受邀参加第85届奥斯卡颁奖典礼；8月,助演第九届北京国际体育电影周“我的梦”体育短片十日竞赛单元中的8分钟体育短片《火鸟》,该作品最终摘得电影周银奖,并获得第31届米兰国际体育电影电视节颁奖典礼短片单元提名奖；12月,凭借电影《逆战》获得第五届澳门国际电影节优秀女演员奖。2014年4月,与陈龙,高姝瑶合作主演青春奇幻片《无法触碰的爱》,在片中饰演文艺男画家杨易的相恋对象刘樱。6月,与丁志城,张一山,刘桦等共同参演的惊悚片《树杀》杀青；随后,与范逸臣,刘承俊等共同主演爱情片《分手达人》,在片中饰演“分手速递公司”的美女老板心平,还与范逸臣共同演唱了电影主题曲《我的爱懂你》；之后,与《天将雄师》剧组亮相上海国际电影节。2015年2月,与成龙,约翰·库萨克,阿德里安·布劳迪等人共同出演的的古装动作片《天将雄师》上映,她在片中饰演都护府霍安的左膀右臂,“西域第一神箭手”冷月；3月,与陈晓搭档主演古装传奇剧《帝国黄昏》；6月,在上海国际电影节“成龙动作电影周”活动中获得“最佳动作女星”奖；随后,与李承铉,朱梓骁,李心艾等主演的爱情偶像剧《恋恋阙歌》开机,该剧改编自电影《夜半歌声》,她在剧中饰演温婉美丽的民国千金秦可心。2016年6月,加盟由李一桐,米热,何瑞贤等主演的民国玄幻爱情剧《半妖倾城》并饰演曹艳艳；8月,客串由井柏然,鹿晗,王景春,马思纯等主演的动作悬疑片《盗墓笔记》,在片中饰演与蛇母相似的神秘女子；12月,与潘粤明,吴樾,常远,高圣远等共同主演的黑色喜剧片《冒牌卧底》上映,她在片中饰演“狼哥”的女人,冷艳无情的女杀手Ada。2017年8月,出演由高云翔,严屹宽,郭品超,张国立,马苏领衔主演的古装传奇剧《巴清传》,她在剧中饰演楚国公主芈未央；随后,与佟大为,陈乔恩,王一博等共同主演的都市剧《人间至味是清欢》首播,她在剧中与佟大为搭档,饰演性格要强又柔情的职场女性林月。2019年2月,与成龙,阮经天,钟楚曦,林柏宏等合作主演的古装奇幻片《神探蒲松龄》上映,她在片中饰演武力高强的神秘镜妖。2021年2月,参加《2021年中央广播电视总台春节联欢晚会》并演唱歌曲《明天会更好》。4月,参加江苏卫视演技竞赏类真人秀《我是女演员》；同时,还参演了由李一桐,许凯,吴佳怡,檀健次等主演的古装爱情剧《骊歌行》并在其中饰演韩王妃；8月,与郑业成,李子峰等共同主演的犯罪悬疑剧《玫瑰行者》播出,她在剧中饰演嫉恶如仇的化妆侦查员林蔷2022年2月,特别出演的当代都市青春剧《你好,神枪手》首播,她在剧中饰演心理医生丁芳；随后,与杨子姗,彭冠英,赵志伟,黄灿灿等共同主演的都市励志剧《婚姻的两种猜想》在湖南卫视播出,她在剧中饰演平易近人的富家小姐薛可欣；10月,携手张宁江领衔主演的革命战争剧《血战松毛岭》播出,她在剧中饰演红军军医朱音。杂志林鹏与周杰伦合拍《时装》2012年2月刊封面《时尚新娘》杂志人物:林鹏《北京青年周刊》封面人物：林鹏
2010年3月11日,前往云南举行明星T恤义卖,并参与《音乐集结号》抗旱救灾爱心歌会节目的录制,为云南旱灾地区筹集善款；4月4日,被中国妇女发展基金会授予“大地之爱·母亲水窖”宣传大使；4月28日,成为中国扶贫基金会爱心包裹项目“爱心宣传大使”；6月23日,担任成龙北京慈善基金会专项基金“林鹏基金”大使；11月27日,出席中国女性智慧论坛慈善晚会,并为贫困地区妇女筹款；12月22日,代表北京成龙慈善基金会赴泰国大使馆,启动泰国慈善新年行活动,并捐赠100万元人民币。林鹏2011年1月7日,被中国爱心工作委员会颁授予“爱心大使”；3月16日,受邀担任亚太交流与合作基金会推广大使；4月20日,被选为第七届北京青少年公益电影节形象大使；7月28日,应邀在北京举行的“亚洲新青年成长计划”启动仪式上担任“公益爱心大使”。2013年8月,成为第九届北京国际体育电影周宣传推广大使。2014年4月7日,出席由成龙联合时尚芭莎集团举办的“成龙生日慈善晚宴”,参与慈善拍卖活动。2015年6月17日,担任中国国际文化传播中心爱心大使。2016年1月26日,担任中国金鸡百花电影节首届国际微电影展映盛典形象大使。林鹏摘澳门电影节优秀女演员奖2012年3月林鹏参加巴黎时装周林鹏活动照