2010年8月参与拍摄电视剧《山楂树之恋》，宋轶出演静秋的闺蜜钟萍，相貌出众清纯的

她为了更贴近剧中人物，毅然剪掉留了十年的长发。穿着格子老式衬衫，带着老式带边眼镜，显示出七十年代清新甜美的模样。《山楂树之恋》里，她饰演的钟萍是钟书记的女儿。参演电视剧《爱情维修站》，剧中宋轶饰演角色“文雪”。

2011年参演电视剧《只要你过得比我好》，宋轶饰演角色“小白”。11月参与拍摄电视剧《宝贝计划》，宋轶在剧中由往日淑女形象变身成为“呛口小辣椒”。

2012年参与拍摄电视剧《终极征服》，主演角色为连奕名的女儿唐雪茹。6月参演电视剧《麻辣女友的幸福时光》，剧中饰演了活泼开朗的“富二代”翠翠，成为剧中叛逆少女的代表。9月出演电视剧《错点鸳鸯》（原名：《戏点鸳鸯》），宋轶在剧中饰演“北方花魁”秦秋雨；参演电视剧《兵王》并担任女主角，剧中饰演护士“夏小雨”。12月，出演 《我们的荆轲》，宋轶出演女主角“燕姬”。

2013年1月宋轶在微电影《微笑的樱桃》中出演女主角“张筱雨”；出演电视剧《远得要命的爱情》

，饰演“心机女”乔佳影，与之前较单纯的千金女相比，乔佳影则是个名副其实的心机女。9月17日， 担任第八届金龙泉啤酒节暨第24界超模大赛亚太赛区总决赛晚会主持人；11月参演电视剧《神探狄仁杰之琼花金人案》，出演单元剧女一号，并首次在戏中女扮男装；12月出演电视剧《英雄祭》，剧中担任角色为巍子扮演的上海大亨的义女汪若诗。

2014年，主演由赵丽颖、戚迹、韩栋、周放、郭冬冬的电视剧《错点鸳鸯·戏点鸳鸯》，剧中饰演“万花楼名妓”秦秋雨一角。同年参与拍摄电视剧《唐朝少年》，剧中饰演的御史家大小姐“王嫣”。

2015年，2月参与拍摄根据张勇的小说《谍战上海滩》改编的电视剧《伪装者》，扮演悲情百变军统女特工于曼丽。同年参演何炅执导的电影《栀子花开》，饰演陈家苗。同年8月31日，谍战悬疑剧《伪装者》于湖南卫视金鹰独播剧场正式开播。