2004年,参与拍摄了电影《曾克林出关》,在剧中饰演假小子。该剧获得第24届中国金鸡奖最佳电影奖。
2005年,与刘佩琦、齐中旸、聂鑫、赵纯阳等主演电视剧《蓝狐》,在剧中饰演宁宁。同年,与陈小艺、张嘉译等主演的电视剧《生死劫》在中国播出,饰演沙小修。
2007年,主演的电视剧《谁在你背后》在中国播出,陶慧在剧中饰演女一号章涵,是一个青春亮丽、有着一副美丽歌喉的女歌手。同年,参与拍摄电视剧《双枪李向阳》,在剧中饰演牧
野川子。
2009年,在管虎导演电视剧《外乡人》中饰演叶子,剧中素颜出演。让观众看到陶慧精彩细腻的表演。同年,参与拍摄电视剧《非亲姐妹》,在剧中饰演丁菲。
2010年7月8日,与孙大川、向勇等主演的电影《杨勇战鲁西》在中国上映。9月10日,参与拍摄的电影《玩酷青春》在中国上映。
2012年5月12日,与闫妮、耿乐等主演的电视剧《女子军魂》在中国首播,在剧中饰演王三妹,是一个身世堪怜的弃儿,从小被猎户收养,练就一身好本领。同年,与柴浩、连奕名、周晓欧、景岗山等主演的电视剧《小城协警》在中国首播。
2013年6月14日,参与拍摄的电影《枕边有张脸》在中国上映,饰演刘灵。6月26日,与丁海峰、刘长纯、聂玫等主演的电视剧《烈火凤凰》在中国首播。
2014年9月30日,与徐峥、黄渤、马苏等主演的电影《心花路放》在中国上映,在剧中饰演徐峥老婆。
2015年周播栏目剧《相爱穿梭千年》中饰演许皇后。