1995年,马思纯参演了个人的首部电影《三个人的冬天》。
2000年,马思纯参演了个人的首部电视剧《大宅门》。
2007年,她因担任饶雪漫小说《甜酸》的书模而被更多人认识。
2008年,马思纯主演了爱情剧《恋人》。
2011年,马思纯出演了都市剧《摩登新人类》。
2012年,凭借电影《岁月无声》获得中国电影表演艺术学会最佳新人奖。
2013年,马思纯主演了言情剧《未婚妻》。
2014年,马思纯凭借青春片《左耳》赢得更多观众的肯定,并获得第52届台湾金马奖最佳女配角提名。
2015年,马思纯主演了悬爱剧《他来了请闭眼》;同年5月,马思纯出版了个人首本图文随笔集《如果有一件小事是重要的》。
2016年,其主演的冒险片《盗墓笔记》票房突破十亿人民币 ;同年,马思纯凭借剧情片《七月与安生》获得第53届台湾电影金马奖最佳女主角奖。