1994年,梅婷首次出演了电视剧《血色童心》里的少女楚楚,这部由叶大鹰导演的电视剧在当年引起了极大轰动。《血色童心》之后不断有片约送到部队,但是一概被拒之门外。因为部队有纪律,现役军人不许私自出外拍戏。
1997年,为了参演电视剧《北方故事》而从中戏退学,随后跟张国荣合作电影《红色恋人》,凭借该片获得1998年第二十二届开罗国际电影节最佳女演员奖及第5届中国电影华表奖优秀女演员奖。
2001年,与冯远征主演反映家庭暴力的电视剧《不要和陌生人说话》,在剧中饰演饱受摧残的妻子梅湘南。同年与赵文卓主演电视剧《霍元甲》饰农静秋。
2002年,在电视剧《激情年代》中饰演白芸,同年主演都市剧《绿萝花》。
2005年,主演鄢颇执导电影《阿司匹林》,同年主演《兵变1938》、《靠近你温暖我》、《岁月》、《玻璃婚》四部电视剧。
2006年,再次与鄢颇合作,出演电视剧《新结婚时代》,在《你一定要幸福》中饰演秦明真。
2007年,主演电视剧《女人泪》饰赵青笠,同年出演《幸福还有多远》、《警察故事之红飘带》。
2009年,在电视剧《手机》中饰演于文娟。2010年,主演电视剧《刀尖上行走》。
2012年,与郭涛主演家庭情感大戏《父母爱情》,同年参演娄烨执导电影《推拿》。
2014年,出演《第二次别离》,宋宁、梅婷与陈明昊(左起)合作的《第二次别离》改编自古希腊神话故事俄耳甫斯与欧律狄刻的生死之恋。
2015年12月凭借《父母爱情》夺得飞天奖优秀女演员奖。
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