2009年7月推出由音乐制作人胡力制作的音乐专辑《爱无痕》，专辑中包括胡力为邓天晴量身定作的歌曲《晴天》。8月在EP《爱无痕》首发仪式上，演唱《爱无痕》、《秋天不回来》和《晴天》三首歌曲。
2010年参演电影《不可复制的恋人》，在剧中饰演“俞可惟”一角。
2011年1月参演的电视剧《宫锁心玉》在湖南卫视播出，在剧中饰演青楼花魁“紫烟”一角；8月主演的电视剧《大武当》在武当山拍摄，在剧中饰演女主角“刘菲菲”。
2012年与何晟铭共同演绎《国色天香》主题曲《回不去》。3月演唱的歌曲《难道你真的忍心让我哭》中国流行音乐金榜排名第三；12月28日与陈道明、何润东、段奕宏等联合主演的大型史诗电视剧《楚汉传奇》在浙江卫视首播，在剧中饰演刘邦的贵妃“冷梅枝”。
2013年参演由朱少杰指导的商战情感年代戏《金玉瑶》，在剧中饰演上海大歌星“月桃花”。
2014年1月参演的奇幻电视剧《土地公土地婆》正式播出，在剧中饰演“程冰”一角；8月受邀参与中央三套《天天把歌唱》节目录制，在节目演唱《三国online》主题歌《爱无痕》；同年，参演的以孝道、亲情、爱情为主题的电影《爱的星座》正式上映，在剧中一人分饰“萍萍”与小杰的母亲两角。
