2005年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《超级女声》，获得杭州唱区亚军、全国总决赛第7名，从而正式进入演艺圈。

2006年，正式签约欢畅网格音乐公司；3月17日，由黄晓明、刘亦菲领衔主演的古装武侠剧《神雕侠侣》首播，叶一茜在剧中饰演西山一窟鬼中的老九俏鬼，这是她的首部电视剧作品；4月28日，推出首张个人音乐专辑《爱情十二元素》，收录了包括《爱情十二元素》、《阳台外的天空》等在内的12首歌曲，整张专辑涵盖了Pop、Rock、电子等多种音乐风格。

2007年，与保剑锋、戴娇倩、寇振海联袂主演年代爱情剧《小城往事》，在剧中饰演军阀董司令的独生女董素；随后，客串黄宏执导的情景喜剧《低头不见抬头见》；4月25日，签约天娱传媒，并推出个人单曲《怀念不如相见》；同年，主持湖北卫视综艺节目《综艺奇兵》。2009年5月，主持湖北卫视《音乐集结号》六一儿童节特别节目《让爱点亮希望》，这是她产女后的复出首秀。

2010年3月11日，正式签约云南卫视，成为云南卫视特聘特约主持人，并主持了音乐互动歌友会节目《音乐集结号》；8月，出版情感类书籍《钓到一条幸福鱼》；8月30日，推出个人单曲《Baby，我爱你》 ；9月22日，参加中央电视台中秋晚会，与田亮合唱了《在我生命中的每一天》 ；10月15日，其翻唱的李健的单曲《风吹麦浪》正式上线；12月31日，与杜汶泽、孙兴、巫刚联合主演的喜剧电影《绑架冰激凌》上映，她所饰演的Nana为了使自己的星途坦荡而背叛了好姐妹林冰琪，这是她的首部电影作品。

2011年4月28日，与田亮合唱的单曲《想你的笑》正式上线。2012年4月7日，作为加油大使现场助阵辽宁卫视音乐选秀节目《激情唱响第二季》福州赛区招募赛。

2013年1月，担任时尚美妆节目《美丽俏佳人》的主持人；2月26日，正式宣布复出，成为东方风行传媒的签约主持人；4月9日，推出个人单曲《阳光路牌》；同年，主持时尚娱乐节目《心动女人帮》；12月9日，与田亮、田雨橙获得第4届女性传媒大奖年度家庭榜样奖；此外，她还主持了爱奇艺全明星访谈秀节目《妈妈在这儿》。

2014年1月，与李湘、李燃等共同录制了电影《爸爸去哪儿》的主题曲《宝贝去哪儿》；1月23日，参加湖南卫视小年夜晚会，与田亮、田雨橙合唱《回家过年》；7月18日，其参演的都市青春剧《骄阳似我》首播；9月1日，获得全明星风尚盛典最具风尚人气奖；12月31日，推出首张个人音乐EP《一撇·时光》，收录了包括《一撇落花》、《特别的时光》等在内的3首歌曲。

2015年1月，与田亮一同参加浙江卫视明星夫妻真人秀节目《一路上有你第一季》，并参与演唱了节目主题曲《一路上有爱》；1月28日，为动画电影《蜡笔总动员》演唱的主题曲《七彩城》正式上线；1月31日，获得第10届劲歌王金曲金榜全球华人乐坛音乐盛典全能艺人奖、传媒大奖；同年，参加江苏卫视明星美食竞技真人秀节目《星厨驾到第二季》，最终获得总决赛季军；7月9日，与田亮、田雨橙共同为电影《捉妖记》演唱的主题宣传曲《精灵奇缘》上线。

2016年2月，参加中央电视台元宵晚会，与余少群合唱了戏曲《十八相送》；同年，担任明星美食直播类节目《茜你一顿饭》的主持人；7月19日，推出个人单曲《像公主一样》；8月，与刘维、沈涛共同主持浙江卫视体育明星综艺节目《中国冠军范》；11月25日，其出演的爱情喜剧电影《我是处女座》上映。

2017年1月10日，推出与田亮、田雨橙、田宸羽合唱的贺岁单曲《幸福年》，该歌曲获得儿童流行音乐榜年度十大金曲奖；随后，作为叨叨团成员参加江苏卫视音乐类节目《金曲捞》；5月12日，推出个人单曲《入梦》；同年，与儿子田宸羽一同参加腾讯视频星素妈妈育儿成长秀节目《不可思议的妈妈》。

2018年1月1日，参加中央电视台元旦晚会，演唱了《风吹麦浪》；6月，担任时尚生活分享节目《种草吧麻麻》的主持人；同年，与儿子田宸羽参加芒果TV成长智育观察类脱口秀节目《童言有计》。

2019年4月，参加湖南卫视生活服务纪实节目《向往的生活第三季》“湘西篇”第1期。