2001年，關(guān)曉彤與郭曉冬合作出演《暖》中的丫。
2003年，關(guān)曉彤在《驚心動魄》中飾演雙雙。同年在
《電影往事》中飾演江玲玲， 導(dǎo)演是小江，與夏雨合作。
2005年，關(guān)曉彤在《太陽》中飾演小袁亮，2005年在《情滿山鄉(xiāng)》中飾演秦芳，2005年在《紅山雨》中飾演小孫女。2005年12月15日，陳凱歌導(dǎo)演的電影《無極》公映，關(guān)曉彤在電影中飾演小傾城，同年在《回家》中飾演芬芬。
2006年在《惟有承諾留我心》中飾演小韓雪婷。
2007年在張琦導(dǎo)演的《救我》中飾演小雪。
2008年在《小田進城》中飾演小田，由劉苗苗導(dǎo)演，與劉亞津合作。2008年出演《心靈承諾》。
2009年在電影《刺陵》中飾演小藍(lán)婷。同年在《春雷綻放》中飾演農(nóng)小梅。
2010年01月29日，由關(guān)曉彤和陳小藝、高曙光主演的《突然心動》在北
京電視臺影視頻道首播。2010年12月22日，馮小剛導(dǎo)演的電影《非誠勿擾2》公映，關(guān)曉彤在電影中飾演川川，孫紅雷的女兒。
2011年在《致命閃玩》飾演初中女生，導(dǎo)演咸旭初，合作演員，方力申、張馨予。2011年出演《春天的拉花》。
2012年6月28日，關(guān)曉彤出演的《畫皮2》公映。2012年7月28日，關(guān)曉彤、郝瀚、劉恒宇、卓依琴、安亞歐等主演20集電視劇《101次告白》開機，《流星花園》編劇毛訓(xùn)容再次出山，為劇本把關(guān)。該劇以校園生活為背景，將展示來自豪門、中產(chǎn)、白領(lǐng)、藍(lán)領(lǐng)等不同階層家庭五味雜陳的生活，于2012年9月中旬開播。
2013年6月9日，關(guān)曉彤出演的《富山春居圖》公映，飾演肖悅悅。
2014年2月16日，關(guān)曉彤與王志文、李小冉等主演2015年參演寧瀛轉(zhuǎn)型之作《浪漫天降》。劇中“國民閨女”關(guān)曉彤化身俏麗空姐，與“五料影帝”夏雨在電影里上演了一場暖壕追愛的浪漫大作戰(zhàn)。
2015年參演由華視佰藝（北京）國際文化傳媒有限公司根據(jù)作家趙文宇的同名網(wǎng)絡(luò)小說改編的電影《向天真的女生投降》，該電影于3月28日在廈門開機，將由最受觀眾喜愛的“國
民閨女”關(guān)曉彤和新生代偶像主演，關(guān)曉彤的父親作為該片導(dǎo)演，為了給戲中關(guān)曉彤選婿也操碎了心，幾經(jīng)挑選最后看中了網(wǎng)絡(luò)人氣美男子姜潮。
2015年出演周小兵執(zhí)導(dǎo)的大型年代勵志情感電視劇《我們的純真年代》。本劇由左小青、郭曉東領(lǐng)銜主演，張少華、杜源、王雨、劉雨鑫、吳冕、艾麗婭、李建義等老中青三代實力派演員聯(lián)合出演。關(guān)曉彤在劇中飾演女主角尤玲之女苦瓜，由于身世秘密，性格叛逆，惹禍不斷，最終在親人的關(guān)懷中逐漸成長。
2015年2月由關(guān)曉彤、白敬亭領(lǐng)銜主演的國內(nèi)首部魔幻愛情攻略新媒體電影《我的公主來自外星之魔法觸戀》在北京
召開了新聞發(fā)布會。
2015年在《妻子的謊言》中飾演董事長兒子的表演老師陳璞玉。夏雨、關(guān)曉彤領(lǐng)銜主演的愛情喜劇《浪漫天降》正式宣布10月23日公映。
2015年出演國內(nèi)首部主題公園全景偶像劇《嬉戲魔法樂園》，飾演安潔西公主。
2015年在陸貞傳奇姊妹篇《班淑傳奇》中飾演班淑的學(xué)生，該劇由徐惠康、朱銳斌執(zhí)導(dǎo)，張巍編劇，景甜、張哲瀚、李佳航、李晟、付辛博、李心艾等主演的歷史古裝劇，該劇講述了東漢三班家族的下一代班淑的傳奇故事。
2015年在《我的老婆大人是八零后》中飾演visa，該劇由劉進執(zhí)導(dǎo)，李小冉、杜淳、于明加、張魯一、張嘉譯、王維維、王唯伊領(lǐng)銜主演。9月17日，關(guān)曉彤個人首支單曲《安潔西公主》首發(fā)。
2016年加盟都市情感大劇《好先生》，將和孫紅雷、張藝興演對手戲。
