En 1997, Gao Yuanyuan fue seleccionada por el director Zhang Yang para protagonizar la película de amor "Love Malatang" debido a su imagen inocente y refinada de chica de secundaria, interpretando el papel de la estudiante He Ling. Fue su debut personal en la pantalla grande y a partir de entonces comenzó su carrera como actriz.
En septiembre de 2006, coprotagonizó con Jackie Chan y Louis Koo la película de acción y comedia "Baby Project". Fue nominada al premio Hundred Flowers a la mejor actriz por su papel de niñera del bebé. Melodía en la película.
En enero de 2007, coprotagonizó con Shawn Yue la película de amor "Talent and Beauty". Ganó el premio Newcomer Award en los 11th Film Performing Arts Society Awards por su papel de sordomuda. la maestra de jardín de infantes Qin Xiaoyou protagonizó en octubre el thriller de suspenso "El tercer hombre", donde interpreta el papel de Xiao Ke, un paciente terminal. En julio de 2009, protagonizó la película de amor urbano "Unmanned Driving"; en octubre interpretó a Wu Yue en la película de amor "Good Rain"; en noviembre participó en la película de amor de moda "Love is Excellent"; papel de una estrella femenina de moda; interpretó a Bai Xue en "The Qin Empire: The Fission" en diciembre.
En 2010, Gao Yuanyuan protagonizó la película de amor urbano "Singles" dirigida por Johnnie To. Por su papel de Cheng Zixin, una analista de inversiones pura que persiste en el amor, fue nominada al 31º premio de Hong Kong. Premios de Cine a la Mejor Actriz y en Idioma Chino La actriz más popular votada por el público en los Film Media Awards.
En febrero de 2012, protagonizó la película romántica literaria "High Altitude Love II", interpretando el papel de la conocida actriz continental Ding Yuanyuan; en julio, interpretó a un personaje favorito de la cadena; La película de realidad "Search" dirigida por Chen Kaige sobre el oficinista urbano Ye Lanqiu, que resultó herido y decidió suicidarse, terminó en China continental con una taquilla de 180 millones después de su estreno y posteriormente se estrenó. en Hong Kong, Taiwán y en el extranjero.
En septiembre de 2014, coprotagonizó con Nicholas Tse por primera vez la película de amor "One Life to Live", que obtuvo unos resultados de taquilla de 230 millones de yuanes y fue nominada a Mejor Actriz en el sexto Festival Internacional de Cine de Macao en noviembre, protagonizada por la película de amor urbano "Singles 2".
En 2017, coprotagonizó junto a Tony Leung Ka-fai y Louis Koo la película policial "Feng Lin Huoshan", en la que interpretó a una psiquiatra.