2008年，与张涵予、黄晓明、苏有朋共同出演了悬疑惊悚片《风声》，在剧中饰演莎乐美，而这也是金美伶的首部影视剧作品。2009年，参演由林韬执导的剧情类电影《今天我做主》饰演戴华 。

2000年，参演由马树超执导的年代战争剧《敌后英雄》。2011年，参演由邓科执导的科幻喜剧青春爱情片《校花董事会》，在剧中饰演女一号唐糖 。

2012年，主演由张津执导的武侠电影《大女侠与小郎中》，在片中饰演女一号“八卦掌”传人易水寒，因为有武术功底，戏里将近二十场打戏都是她亲自上，没有用替身 。4月，与黄晓明，张歆艺 共同主演了热血匪帮传奇电影《匹夫》，金美伶在剧中饰演亲王妃 。同年，金美伶又接拍了由李欣蔓执导的伦理题材的微电影《金牌，小姐和猫》 。

2013年，与余男，于谦共同出演文艺伦理类电影《亲爱》，在剧中饰演美玲。2014年，在潘镜丞执导的都市青春励志剧《冰与火的青春》中饰演韩国女孩朴恩熙 。10月，主演体育竞技类电影《我是拳手》。

2016年，金美伶在公安青春励志剧《警花与警犬》中，饰演北京公安局训犬大队的训犬员唐优优 。随后，参演由于建镁执导的警匪剧《特案追缉》。