2005年，在电影《智齿》 中扮演了一位17岁女学生，这让她一举获得2005年韩国影评人协会奖和百想艺术大赏电影部门的女新人奖。 2006年，出演了作为当年首尔环境电影界开幕片的分段式影片《9点5分》中《家人一样的狗》部分；同年，和众多演技派明星们共同主演的影片《家族的诞生》 中，不但凭借此片获得青龙奖女配角奖，还与片中的高斗心、文素利以及孔孝珍一起被授予第47届希腊赛萨洛尼基国际影展的女子配角赏。2007年，在3月上映的《不好的家》中扮演了一位让家族的儿子不得不爱的援交少女；同年，出演电视剧《顺其自然》，剧中她和文晸赫、李奎汉一起上演全新的灰姑娘传奇。2009年，郑裕美出演了四部电影。不论是《食人猪》中的“卞秀莲”，还是《懂得又如何》中的“尤欣”，还是《十亿韩元》中的“金志恩”，她都带给观众全新的表演。2010年，在电影《玉熙的电影》 中饰演“玉熙”，和李善均一起在电影的四个单元中出演不同的角色，探讨人生的意义，她凭借此电影获得2011年韩国釜日电影奖最佳女主角 ；同年，凭借电影《我的强盗恋人》获得第33届黄金摄影奖最优秀女子演技奖 ；在独幕剧《伟大的桂春彬》 中，饰演幼儿园老师“桂春彬”，凭借此片获得KBS演技大赏独幕剧单元最佳女主角。2011年，和孔刘一起主演韩国年度话题电影《熔炉》 ，在片中饰演人权组织成员“徐友真”，她凭借此电影提名了第32届青龙电影节最佳女主角 。2012年，主演TVN浪漫爱情喜剧《需要浪漫2012》，这也是“需要浪漫”系列的第二部，她在剧中饰演作曲家兼音乐导演“朱悦梅”；同年，出演电影《在异国》，饰演”媛珠“。2013年，在电影《强哲》中饰演“秀智”；在电影《我们善熙》 中饰演“善熙”，凭借此电影获得第14届釜山电影评论委员会赏女子优秀演技赏；同年，出演电视剧《职场之神》，在剧中扮演职场新人“郑珠莉”。2014年2月，和刘亚仁一起，为动画电影《卫星少女和牛奶》 配音；8月18日，主演KBS月火剧《恋爱的发现》，饰演“韩夏天”，并在年底KBS演技大赏一举获得网民奖、最佳情侣奖及迷你剧部门优秀演技奖3个奖项；10月，主演电影《下水井》在韩国上映。2015年4月，与孔刘、马东锡合作电影《釜山行》，扮演马东锡怀孕妻子 。12月，与黄政民，郑宇合作电影《喜马拉雅》 。