2011年，在革命青春励志电视剧《洪流》中饰演赵天心；同年客串演出古装商业剧《大宅门1912》并饰演水灵；在《小白菜奇案》中大纲女一号，饰演小白菜；同年由其主演的古装剧《新施公案之龙凤错》播出，在该剧中饰演苏灵。2012年，参演谍战剧《九死一生》，饰演古文雅；在青春偶像剧《加油妈妈》中饰演周语晨。
2013年，参演近代革命历史剧《飘帅》，饰演刑书媛；参演古装传奇剧《兰陵王》并分别饰演郑儿和冯小怜；参演都市情感励志剧《无声恋曲》，饰演路雨纯；同年由其主演的古龙武侠传奇剧《陆小凤与花满楼》中饰演孙秀青。2014年，参演青春偶像剧《加油爱人》，饰演范昀；同年在古装爱情剧《美人制造》中饰演东方青；在中泰合资青春偶像剧《守住你的秘密》中饰演宋琪；同年参演青春偶像剧《遇见爱情的利先生》，饰演齐珊珊
2015年8月25日，与柳岩搭档主演的情感剧《两个女人的战争》播出，毛林林在剧中饰演了善良单纯、为爱痴狂的知青女孩牛淑荣。 2016年7月15日，毛林林作为开篇四期的唯一女嘉宾，参加了全明星体能对抗类综艺节目《阳光艺体能》。 2016年11月24日，主演的都市爱情大剧《爱情珠宝》播出，毛林林在剧中饰演了大家族中贤惠知性的“二嫂”宋琪。 2017年，与韩雪合作主演年代剧《乱世丽人行》，在剧中饰演飞扬跋扈的大小姐谢若雪。7月，出演杨幂主演的都市情感剧《谈判官》。 2018年1月，获2018FEIA泛娱乐与大消费时代暨时尚娱乐消费影响力年度颁奖礼2017年度风尚风格女艺人奖。
