1998年，还在北京电影学院就读的孔维，被导演吴子牛选中在他执导的电影《国歌》中饰演女主角梅香。
2000年，刚毕业于北京电影学院的孔维被北京人民艺术剧院挑中，成为当时人艺建院50年来，招收的第一位电影学院的学生。孔维在该院剧目《日出》中，出演女一号陈白露。
2002年，出演的电视剧《行棋无悔》、《铿锵玫瑰》两部戏同时在央视播出。
2003年，出演的电视剧《天之云地之雾》和《画魂》播出。
2006年，与陈道明联袂主演的电视剧《深喉》播出。
2007年，作为电影《太阳照常升起》女主角之一的孔维，亮相威尼斯电影节。同年，她主演的电影《命运呼叫转移》上映。
2008年，她参演了电视剧《正义联盟》和《亲爱的敌人》。8月25日，她在由中篇小说《滴泪痣》改编而成的同名电视剧中扮演一个嫁到日本的昆曲演员。
2010年6月16日，孔维担任女一号的希腊悲剧《晚餐》在人艺实验剧场上演。
2011年，孔维出任电视剧《狂奔的左左》中先当小三后遇姐弟恋的“丁依”。
2012年2月，孔维在电视剧《红娘子》中饰演了风情万种的刁蛮三姨太。4月，孔维领衔主演的武侠话剧《新龙门客栈》在大连文化中心开演。7月，在电视剧《棋逢对手》中，孔维饰演的高级白领是一个在事业上很有野心的人，在剧中和黄觉饰演的耿子航发生了一段感情。9月29日，在电影《二次曝光》中，孔维饰演了宋其母亲美玲。12月7日，参演的职场励志爱情轻喜剧电影《小鱼吃大鱼》上映，孔维饰演了沙老师。
2016年，参演沈严执导的电视剧《我的前半生》，饰演单身女人。
2018年，参演的电视剧《和平饭店》在浙江卫视首播，饰演姚苰。
2019年4月，主演的浪漫喜剧电影《我的宠物是大象》上映，饰演梦露。
2022年6月2日，特别出演的时尚职场剧《买定离手我爱你》播出，在剧中饰演Linda。
