2011年，毛晓彤参演的家庭亲情剧《傻春》在河南卫视、中央电视台等播出，毛晓彤饰演为人仗义的少年赵素不 。2012年3月26日，由孙俪、陈建斌、蔡少芬等主演的《甄嬛传》在 安徽卫视和上海东方卫视播出第一天收视率就排到了前三名；4月7日，在安徽卫视以1.281%的收视率夺得收视第一名；4月26日，大结局在安徽卫视收视率达到2.316%，在剧中毛晓彤饰演惹人怜的清新采苹瑛贵人 ；6月24日，由毛晓彤、钟汉良、张定涵、陈楚河等主演的古装武侠电视剧《天涯明月刀》在湖南卫视播出，获得全国收视冠军，毛晓彤饰演南宫翎一角，并凭借该角色入围第三届乐视影视盛典电视剧最佳新人奖 ；10月，开拍民国电视剧《刀客家族的女人》，饰演明月一角 。2013年4月15日，由桐华创作小说《云中歌》改编的电视剧《大汉情缘之云中歌》开拍，该剧由毛晓彤、陆毅、陈晓、杨颖等主演，毛晓彤饰演皇后上官小妹一角 ；9月，于正担任编剧，陈妍希、陈晓等主演的《神雕侠侣》开拍，毛晓彤饰演郭芙一角 ；12月，由钟汉良、金起范、张檬等主演的武侠剧《天龙八部》于湖南卫视播出，毛晓彤饰演钟灵 。2014年 ，出演青春爱情剧《爱情回来了》；6月，著名情感作家鸿水自编自导的都市励志爱情电影《我是奋青》开机，孙坚、毛晓彤等联袂主演，已定档2015年7月上映 ；9月，毛晓彤参加2015春夏纽约时装 ；11月，参加浙江卫视第四季度全新打造的全明星密室逃脱游戏真人秀节目《星星的密室》，并一路获胜进入决赛 ；12月，毛晓彤与王传君主演由克顿影视出品，蒋家骏、綦小卉执导的青春幽默喜剧《乌鸦嘴妙女郎》，饰演女一号贝丽丽。2015年4月，参演芒果TV自制网络剧《金牌红娘2》，同月进入《不得不爱》剧组与潘玮柏搭档扮演姚瑶 ；8月，携手郑爽、杨洋主演电视剧《微微一笑很倾城》，在剧中饰演二喜 ；12月，在古装戏《锦绣未央》挑战反派女一号李常茹 。2016年5月参演电视剧《美味奇缘》饰演女主角宋佳茗。 同年，参演电视剧《大漠骠骑—霍去病》饰演女一号蓁娥。