1995年，咏梅辞去朝九晚五的工作，到主持人许戈辉的工作室上班，兼职主持一档名叫《约会星期天》的节目。同年，电视剧《牧云的男人》正在寻找女主角，许戈辉觉得咏梅的气质蛮符合剧中的要求，就把她推荐给了导演。次年，咏梅辞掉工作，开始了全职的演艺道路。
1997年，参演徐静蕾主演的爱情题材剧《北京爱情故事》，在剧中饰演饭店大堂当领班莫欢；同年，出演翟小菲执导的刑侦题材剧《至高荣誉》。1999年，参演叶京执导的生活情感剧《梦开始的地方》，在剧中饰演辛黑子的妹妹辛平平。
2000年，在刘惠宁执导的都市生活剧《县委书记》中饰演沈丽虹；同年，参演路学长执导的剧情电影《非常夏日》。2001年，参演曹保平、张健联合执导的现代情感剧《堆积情感》；同年，在吴若甫主演的古装武侠剧《浪迹天涯》中饰演知书达礼、深明大义、性格温婉的琴芳；同年，在爱情伦理剧《前世今生》中饰演湘兰、段小玉两个角色。2002年，在焦晃主演的古装历史剧《乾隆王朝》中饰演和珅的红颜知己苏卿怜。
2003年，参演张晓光执导的爱情剧《曼谷雨季》，在剧中饰演美丽成熟干练的布邑澜；8月15日，与孙思瀚、伍宇娟共同主演的刑侦爱情剧《忠诚卫士》在央视一套播出；12月18日，在上映的贺岁喜剧片《手机》中饰演小苏老师；同年，参演叶大鹰执导的怀旧情感剧《走过幸福》。
2004年，在沈严执导的现代情感剧《中国式离婚》中饰演知性大方，善解人意的单身女性肖莉。2005年，与刘佩琦联袂主演家庭情感剧《当婚姻走到尽头》，在剧中饰演单玲玲、袁晓丽两个角色；同年，在励志奋斗剧《小留学生》中饰演叶太太。
2006年，与严敏求、许亚军合作主演家庭伦理剧《孝子》，在剧中饰演拿捏有度、尊老爱幼的大儿媳谢言；同年，领衔主演黄文利执导的家庭情感剧《锁春记》，在剧中饰演庄世博的结发妻子查宛丹。2007年，领衔主演都市伦理剧《何处是我家》，在剧中饰演大学教师韩茹素；同年，参演家庭伦理剧《一半天堂》，在剧中饰演成熟稳重，个性独立的陈肖宁。
2008年，在情感伦理剧《人到中年》中饰演活泼俏皮的大龄美女医生姜宁；同年，领衔主演姜凯阳执导的情感伦理剧《如果还有明天》，在剧中饰演成熟知性的冷薇。2009年，主演谷锦云执导的革命战争剧《陕北汉子》，在剧中饰演能骑善射、武艺高强的蒙古王族后代乌兰珠。
2010年，与丁海峰共同主演公安题材剧《总有晴空》，在剧中饰演设计师松岩雨；同年，参演都市家庭剧《钟点工们》；6月18日，在上映的亲情电影《海洋天堂》中饰演谭所长；7月22日，参演的灾难电影《唐山大地震》上映。
2011年，与张国立、邓婕等人合作主演都市情感剧《你是我爱人》，在剧中饰演商业女强人柳宴；4月6日，与石凉联袂主演的剧情电影《我的夏天》上映，在片中饰演大龄剩女廖晨雪；同年，与张嘉益、宋佳合作主演谍战革命剧《悬崖》，在剧中饰演隐忍大气的地下党员孙悦剑，凭借该剧获第1届电视剧导演工作委员会表彰大典优秀女配角奖。2012年，在杨磊、李伟执导的近代传奇剧《乱世书香》中饰演典雅婉约的东方女性徐书容。
2013年1月12日，领衔主演的都市家庭情感剧《儿女的战争》上星播出，在剧饰演善良温婉却又不失泼辣的刘家二女儿刘芸；8月2日，与董子健、秦海璐联合主演的青春喜剧片《青春派》上映，在片中饰演男主角居然的妈妈，凭借该片提名第10届电影频道传媒大奖最佳女配角奖。
2014年9月10日，参演的公益电影《有一天》上映，在《礼物》单元中饰演留守儿童妈妈。2015年8月28日，参演的武侠片《刺客聂隐娘》上映，在片中饰演聂隐娘母亲聂田氏，凭借该片提名第16届华语电影传媒大奖最佳女配角奖。2017年7月7日，出演陈飞宇、欧阳娜娜主演的青春片《秘果》。2018年4月28日，与陈伟霆、林允合作主演的传奇冒险片《战神纪》上映。
2019年2月，咏梅主演的剧情片《地久天长》首映，在片中饰演命运坎坷的失独母亲王丽云，凭借该片获得第69届柏林国际电影节最佳女演员、第32届中国电影金鸡奖最佳女主角、英国《卫报》2019年度十佳女演员等奖项；7月31日，与黄磊、海清合作主演的都市家庭教育剧《小欢喜》播出，在片中饰演温婉贤淑的母亲刘静，凭借该剧提名第26届上海电视节白玉兰奖最佳女配角奖。
2020年9月1日，担任第15届中国长春电影节金鹿奖评委；11月，参演的女性独白综艺单元剧《听见她说》播出。
2021年8月6日，参演文牧野执导的电影《奇迹》；8月28日，参加文化类综艺节目《朗读者第三季》；11月，与导演王小帅再次合作，主演根据李师江小说《爷爷的鬼把戏》改编的电影《沃土》；12月1日，特邀主演的古装悬疑剧《风起洛阳》在播出；12月3日，特别出演的冒险片《古董局中局》上映。
