在2010年播出的《红云的幸福》中，韩丹彤饰演陈菁菁，一个在单亲家庭中非常叛逆的问题女孩。同年，还在中戏读书期间的韩丹彤在表演导师的推荐下，被法国导演FabienGaillard选中出演电影《老外》女主角，在影片中扮演了一名内敛又不乏性感的武汉女孩，并凭借此片提名莫斯科国际电影节和越南国际电影节最佳女主角。
2011年，由韩丹彤主演的《战地花开》开播，剧中饰演的乔依依出身名门却义无反顾投身革命救国行列，在经历一系列生离死别和爱情变故的考验后，成长为坚定的革命女战士，最终牺牲在战场上。角色变化跌宕起伏，对当时初涉影视不久的韩丹彤而言，极为考验个人演技。
2012年，韩丹彤和章子怡、张东健、张柏芝等人合作拍摄了电影《危险关系》；同年，韩丹彤参演长篇现实主义题材电视剧《知青》，在其中饰演上海知青汤洋洋，拍摄期间韩丹彤随剧组远赴黑龙江省黑河市，在冬季严寒和紧张的拍摄任务下，仍坚持以最饱满状态完成拍摄。电视剧于2013年在CCTV-1播出，获得不俗反响。。
2013年，韩丹彤出演的时尚微电影《爱情曲别针》公映，韩丹彤还献唱微电影的主题曲《全世界》。
2014年，韩丹彤搭档李晨、王丽坤出演的电视剧《理发师》在北京卫视播出，剧中饰演富家小姐曾玉；同年6月20日，韩丹彤、蒲巴甲、程媛媛联合主演的惊悚悬疑片《虐面人之死灵面膜》正式上映，韩丹彤在剧中饰演既温柔善良又心机颇深，具有双重人格的瑶瑶，给观众留下深刻印象。
2016年，韩丹彤合作演员张国立、蒋欣，出演《老爸当家》中麻辣老爸张国立的四女儿权爱，该剧于2017年3月在安徽卫视和贵州卫视黄金档一经播出，韩丹彤所饰演的警花权爱因其古灵精怪、洒脱直率的个性便受到诸多观众喜爱；同年9月22日，韩丹彤确认参演年度古装巨制大剧《如懿传》，并饰演剧中命运多舛的后宫悲情美人黄琦莹（仪贵人）一角，因而备受关注；同年12月，韩丹彤合作张嘉译、王珞丹出演《急诊科医生》，饰演另类新娘，与王珞丹大飚对手戏。
2017年，韩丹彤参与北京卫视大型明星跨界音乐节目《跨界歌王》第二季的录制，因现场钢琴独奏演唱《演员》而技惊四座，但其后惨遭淘汰令人惋惜不已，在半决赛中又以超高人气复活，催泪弹唱《十年》致初恋致青春，感动千万网友，堪称节目中的文艺气质女神，被誉为最会弹钢琴的女演员；同年，韩丹彤与杨玏，朱颜曼滋主演了民国破案悬疑网剧《被催眠的催眠师》，在剧中饰演歌舞双绝、风姿绰约的倾世名媛瑶瑶，其中人物命运曲折，韩丹彤的精彩演绎让网友直呼其演技大爆发。
2018年，韩丹彤搭档周迅、霍建华、张钧甯、童瑶、胡可等人主演的清宫电视剧《如懿传》。
2019年年初担任特邀嘉宾与邓伦、周一围合作综艺节目《上新了故宫》，同年4月参加北京卫视综艺《向往的星居》担任“设计师推荐官”。
