2005年，出演白秋林执导的历史古装剧《少年宝亲王》，自此开始演艺事业；之后，在刘晓庆、李冰冰主演的民国情感剧《徽娘宛心》中饰演恪守礼教的女子若兰。

2006年，在保剑锋主演的爱情偶像剧《出租女友》中饰演音乐学院的冷艳美女阮绵绵。

2008年3月，在书法题材剧《大唐书魂颜真卿》书法家颜真卿的女儿颜如玉；同年，在郝建执导的都市情感剧《同居男女的故事》中饰演男主角吴凡的情人高飞；同年，在马伊琍、王姬主演的年代电视剧《美丽无声》中饰演刁蛮任性的“梳头女”阿莲。

2010年7月，在都市青春励志偶像剧《空姐日记》中饰演航空公司空姐姚菲菲。

2013年3月26日，与罗晋、唐嫣主演的动作谍战剧《X女特工》在安徽、浙江、黑龙江等卫视联播，樊锦霖在剧中饰演德国人的谈判精英苏丽文。

2015年，在于敏执导的革命谍战剧《爸爸父亲爹》中饰演性感美艳、心计深沉的日本间谍苏美玲。

2016年，与韩承羽、季晨倾情出演古装探案电影《大唐狄仁杰之东瀛邪术》。

2017年1月，出演的奇幻电影《八仙后传之龙女敖姣》在蓬莱阁开机。

2008年当樊锦霖演艺事业进行的如火如荼时，男友提出他及他的父母都不希望她继续做演员，她因此选择了退出。最终樊锦霖和男友没能走进婚姻，而选择了分手。于是，她消沉了一段时间之后，选择复出。

2011年樊锦霖应邀出席慈善晚会，现场捐出一条在电视剧《空姐日记》中的道具项链进行拍卖，最终以六位数拍出，所得善款将全部捐给慈善事业。

樊锦霖凭借着亮丽的外表、不俗的演技和认真敬业的精神在演艺圈赢得众多导演的赏识和青睐。樊锦霖在《X女特工》中扮演的苏丽文是一个出色的情报人员，一面要冷漠，一面要热情，人物的性格和心理都有非常大的转变和飞跃，樊锦霖将人物细腻的内心，对待感情的单纯和执着，完美呈现了出来。

由于外形亮丽、气质成熟，樊锦霖参演过的角色多以女反派、白富美、高冷御姐为主，这些角色性格复杂多变、纠结矛盾，她凭借自己聪慧的头脑、对表演的悟性和不服输的精神面对，将角色生动地演绎出来，举手投足间范儿尽显，神情相当到位，观众时常因为她出彩的表演，喜欢上她演的这个大反派。