2005年4月13日，出演由张静初等主演的爱情喜剧电影《花腰新娘》上映，她在剧中饰演率真大胆的花腰彝女孩阿玉。。
2007年1月1日，王艺霖发行了首张专辑《多情小猫咪》，专辑主打歌是同名歌曲《多情小猫咪》。
2009年11月20日，发行第二张专辑《九零后女孩》，该专辑的主打歌《90后女孩》是台湾及马来西亚的音乐人为王艺霖量身打造的；11月15日，与范明、李伟健等联袂主演国内首部医护题材的电视剧《护士站的故事》上映，饰演尽心尽力从来不走马观花的女护士。
2010年5月11日，发行第三张专辑《我是王艺霖》。2011年，主演剧情类电影《沁水湾弯》。
2015年10月12日，发行首张单曲辑《为何爱她不爱我》，该单曲由词曲作者周宏涛为王艺霖全力打造。
2016年，主演由刘德甫执导的韩国电影《黑石迷儿》，并凭借该片获得亚洲新媒体电影节最佳女演员奖；2月22日，王艺霖发布了单曲《一个女人的笑话》，歌曲上线后便受到了网友的追捧，并登上了各大音乐排行榜的榜首；9月，发布了单曲辑《依然》，该单曲由王艺霖亲自填词；11月，王艺霖发布了单曲《幸运女神》，而该歌曲邀请了国内制作人胜屿担当制作，让歌曲的质量得到了充分的保证。同年，参演电视剧《女村长》，剧中饰演小玉。
2017年，发行情歌曲风的单曲《虚伪的温柔》；9月，为电影《会痛的十七岁》，演唱片尾曲《明白》；12月，发行抒情曲风的单曲《麻木》。
