2009年，参演李少红版《红楼梦》，正式出道。2010年，主演革命历史剧《毛岸英》。2012年，出演爱情剧《山楂树之恋》。2013年，凭借话剧《我们的荆轲》获得第二届学院奖颁奖典礼最佳配角奖。2014年出演抗战剧《英雄祭》。2015年7月，出演青春校园电影《栀子花开》；8月，因在谍战悬疑剧《伪装者》中饰演悲情女特工于曼丽一角而受到关注。2016年，主演都市爱情剧《远得要命的爱情》。2017年，主演爱情励志剧《逆袭之星途璀璨》。

            
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    2010年11月，宋轶在接受采访时透露，奥运跳水冠军胡佳是她的表哥，她也因此最喜欢看跳水项目。