2004年吕一出演麦子善导演的电影《散打》，饰演女主角小虞一角，从而进入娱乐圈；2005年出演由胡歌、林依晨、韩雪、窦智孔等主演的古装神话剧《天外飞仙》，饰演赛金一角，这是吕一第一部电视剧，凭借该剧吕一获得影视星锐榜导演推荐奖。

2006年出演电视剧《谁怜天下慈母心》饰演阮海燕；2007年主演情感剧《雪在烧》饰演女一号罗一，这是吕一首次担任女主角的电视剧；同年参演情感剧《爸爸，别哭》和金庸武侠剧《雪山飞狐》，分别饰演小月和南兰。

2008年9月吕一主演的电视剧《雷霆出击》播出，吕一饰演单元女主角欧阳小溪和欧阳小雨，这是吕一首次一人分饰两角；10月份参演的《国家宝藏》播出；11月份参演的电视剧《十大奇冤》播出。

2009年与吴秀波主演的25集现代都市情感电视剧《嫁衣》播出，吕一饰演女主角尹小穗；2010年在家庭伦理剧《新一剪梅》和家庭情感剧《爸爸别走》中分别担任女一号沈心慈和沈心慈而获得更高的知名度；同年在刘诗诗、马天宇、霍建华等主演的古装爱情武侠剧《怪侠一枝梅》中饰演单元主角苏樱。

2011年客串古装清宫穿越剧《宫锁心玉》中银霜一角，并在与安以轩、冯绍峰等主演的古装宫廷剧《后宫》中饰演邵清姿；2012年客串古装神话剧《轩辕剑三之天之痕》中饰演氐人族女皇。2013年3月由吕一、唐嫣、罗晋等主演的谍战爱情剧《X女特工》播出，吕一饰演配角谭睿玲；10月份吕一、林佑威、袁弘等主演的现代伦理爱情剧《真爱惹麻烦》播出，吕一饰演女一号林真心；2015年北京卫视，东方卫视播出的《平凡的世界》，吕一饰演贺秀莲。2015年浙江卫视中国蓝剧场播出的《爸爸父亲爹》吕一饰演季小南 。

《轩辕剑》剧照

《X女特工》剧照

《宫锁心玉》银霜