万美汐于1998年参演了首部情感励志电影《不能没有你》正式出道进入影视圈。
2005年，自北京电影学院表演戏毕业之后的万美汐接拍了第一部电视剧《大唐芙蓉园》，之后参演了刘涛主演的都市情感剧《
下一站是幸福》。
2006年，参演古装历史剧《越王勾践》，在剧中饰演“卫姬”；同年参演电视剧《永远的铭记》、《
红罂粟2》。
2007年，万美汐主演缉毒剧《生死英雄》；同年参演郭德纲自编自导自演的电视剧《窦天宝
传奇》；参演生活剧《秋去秋来》。
2008年，参演谍战剧《剑谍》，剧中一改形象饰演身手不错的女特工向非艳。
2010年，参演年代动作悬疑剧《黑色名单》、古装剧《天地姻缘七仙女》、历史宫廷悬疑魔幻剧《唐宫美人天下》、清宫斗争剧《甄嬛传》；在《甄嬛传》中凭借“欣贵人”一角，为观众所熟知。
2011年，万美汐搭档郭涛、温兆伦主演抗战传奇剧《节振国传奇》；同年参演《乱世佳人》、《南少林荡倭英豪》。
2012年，参演刑侦
爱情剧《天亮请睁眼》、谍战剧《
代号九耳犬》；凭借《代号九耳犬》中的精彩演出在2014年广西地区观众票选中，一举斩获“最受观众欢迎女主角”奖。
2014年，在电视剧《赵尚志》中饰演“江凤凰”一角。
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