2009年，毛曉彤出演《女神捕》，飾演柳兒一角，這是毛曉彤第一部電視劇，從此開始演藝之路 ?。

　　2011年，毛曉彤參演的家庭親情劇《傻春》在河南衛視、中央電視臺等播出，毛曉彤飾演為人仗義的少年趙素不 ?。

　　2012年3月26日，由孫儷、陳建斌、蔡少芬等主演的《甄嬛傳》在安徽衛視和上海東方衛視播出第一天收視率就排到了前三名；4月7日，在安徽衛視以1.281%的收視率奪得收視第一名；4月26日，大結局在安徽衛視收視率達到2.316%，在劇中毛曉彤飾演惹人憐的清新采蘋瑛貴人 ?；6月24日，由毛曉彤、鐘漢良、張定涵、陳楚河等主演的古裝武俠電視劇《天涯明月刀》在湖南衛視播出，獲得全國收視冠軍，毛曉彤飾演南宮翎一角，并憑借該角色入圍第三屆樂視影視盛典電視劇最佳新人獎 ?；10月，開拍民國電視劇《刀客家族的女人》，飾演明月一角 ?。

　　2013年4月15日，由桐華創作小說《云中歌》改編的電視劇《大漢情緣之云中歌》開拍，該劇由毛曉彤、陸毅、陳曉、楊穎等主演，毛曉彤飾演皇后上官小妹一角 ?；9月，于正擔任編劇，陳妍希、陳曉等主演的《神雕俠侶》開拍，毛曉彤飾演郭芙一角 ?；12月，由鐘漢良、金起范、張檬等主演的武俠劇《天龍八部》于湖南衛視播出，毛曉彤飾演鐘靈 ?。

　　2014年4月，毛曉彤客串的古裝劇《宮鎖連城》播出 ?；同年，出演青春愛情劇《愛情回來了》；6月，著名情感作家鴻水自編自導的都市勵志愛情電影《我是奮青》開機，孫堅、毛曉彤等聯袂主演，已定檔2015年7月上映 ?；9月，毛曉彤參加2015春夏紐約時裝，她與Angelababy、蔣夢婕、婁藝瀟等并肩出現在紐約秀場 ?；11月，參加浙江衛視第四季度全新打造的全明星密室逃脫游戲真人秀節目《星星的密室》，并一路獲勝進入決賽 ?；12月，毛曉彤與王傳君主演由克頓影視出品，蔣家駿、綦小卉執導的青春幽默喜劇《烏鴉嘴妙女郎》，飾演女一號貝麗麗。

　　2015年4月，參演芒果TV自制網絡劇《金牌紅娘2》，同月進入《不得不愛》劇組與潘瑋柏搭檔扮演女二號姚瑤；8月，攜手鄭爽、楊洋主演電視劇《微微一笑很傾城》，在劇中飾演”二喜“一角 ?；12月，在古裝戲《錦繡未央》挑戰反派女一號“李常茹” ?。

　　4歲時進入天津市小天使樂團學習電子琴，多次參加天津電視臺節目錄制并擔任領奏；8歲進入天津搖籃少兒藝術學校合唱團學習聲樂，并多次參加天津電視臺的節目錄制并年開始學習鋼琴；12歲時經天津音樂學院考級委員會審定達到鋼琴五級水平；13歲考入北京專業院校學習國際標準舞（拉丁舞、摩登舞），并在在校期間多次獲獎；17歲考入中央戲劇學院表演系，并獲得學年度專業優秀獎學金。 ?