2006年，穆婷婷参演了个人的首部影视剧作品《锦衣卫》，饰演爱恨分明的金枝。6月，穆婷婷出演朱孝天版的古装武侠剧《楚留香传奇》，并饰演敢爱敢恨的柳无眉。2007年9月，受导演韩万峰之邀，主演轻喜剧电影《豫菜皇后》。11月，穆婷婷出演了青春梦想剧《网球王子》中以龙崎樱乃为原型的林樱。

2008年，参演古装电视剧《赖布衣传奇》，饰演福州知县的千金小姐江水蓝。2009年3月，参演改编自网络小说《爸爸，我怀了你的孩子》的都市伦理剧《恋人》，饰演善良执着的徐韵。4月，穆婷婷与霍建华、吕一联合主演了年代剧《新一剪梅》，并在剧中饰演可爱又任性的苏雯音。12月，主演武侠剧《七种武器之孔雀翎》，饰演冷面杀手刘星。2010年7月，参演古装神话剧《碧波仙子》。9月，与甘婷婷联合主演青春偶像剧《空姐日记》，饰演敢爱敢恨的美丽空姐宋佳音。10月22日，与王子文联合主演的民国剧《生死桥》在央视八套播出，在剧中饰演民国女记者杜鹃。

2011年6月，与拉风娱乐签约，正式宣布加入。随后，主演数字电影《选美》。7月，主演古装神话剧《活佛济公第二部》，饰演纯净深情的玄女宫宫主冷冰心。9月10日，与吴奇隆、刘诗诗、刘心悠共同主演的古装穿越剧《步步惊心》在湖南卫视首播，并在剧中饰演温婉、端正、大方的皇后乌喇那拉氏。

2012年2月9日，与甘婷婷、刘庭羽联合主演的古装悬疑剧《深宫谍影》在湖南卫视金鹰独播剧场首播，饰演温文尔雅的静妃。25日，与韩雪联合主演的都市情感剧《亲爱的，回家》在湖南卫视首播，饰演真实可爱的女孩美美。5月1日，参演陈浩民、馨子、宣萱主演的古装爱情剧《薛平贵与王宝钏》。7月，与黄海冰、乔振宇、李曼联合主演红色青春励志剧《血色樱花》，饰演天真烂漫的日本女孩川岛云子。10月，主演了古装神话剧《土地公土地婆》，在剧中饰演善良可爱、古灵精怪的李秀文。

2013年2月21日，参演的古装剧《凤凰牡丹》在浙江卫视播出。6月30日，主演的古装神话剧《天天有喜》在湖南卫视播出，在剧中饰演活泼可爱、情深义重的白梅瑛，并演唱歌曲《望爱》，该剧在全国网收视破6亿 ，网络点击率破5亿。10月29日，与胡杏儿联合主演的《金玉满堂之身世之谜》在浙江卫视播出，饰演争强好胜、做事极端的富家女刘采凡。同年，她又接拍了古装神话剧《新济公活佛》，并饰演活泼机灵的秋凝玉。

2014年4月，主演都市情感剧《女人泪》，饰演个性活泼、模样俏丽的张佳贞。2015年，与何晟铭、颖儿联合主演都市情感励志剧《幸福的方向》。8月20日，主演的都市爱情电影《非你勿扰》上映。10月，主演的古装神话剧《新济公活佛》下部在湖南卫视续播。2016年1月13日，主演的古装魔幻神话喜剧《天天有喜2之人间有爱》在湖南卫视首播，饰演刁蛮任性的九妹。31日，主演的古装魔幻神话剧《刘海戏金蟾》播出，饰演智慧、泼辣的狐妖胡秀英。7月，参演民国谍战剧《突围》。11月，参演民国剧《长梦留痕》。

2017年1月7日，与樊少皇搭档主演惊悚悬疑片《夜行游女》。4月，与盛一伦搭档主演民国年代剧《十里洋场拾年花》，饰演民国调酒师白柳霜。

2018年，主演年代传奇剧《孤战之生死营救》，在剧中饰演性格迥异，命运不同的两姐妹罗鸣秋和罗鸣叶。