2005年，还在读大学的朱芷莹被赖声川选中，主演话剧《如梦之梦》正式出道，在剧中饰演30年代的上海名妓。
2006年，搭档陈慕义主演情感电影《快乐的出航》，饰演大陆嫁到台湾小渔村的湘湘。
2007年，在赖声川的推荐下参演由李安执导，梁朝伟、汤唯主演的电影《色·戒》，饰演女二号爱国青年赖秀金。
2009年，搭档吴中天主演爱情电影《这儿是香格里拉》，饰演痛失爱子后重新认识自己生命意义的季玲。
2010年4月，与温升豪、张钧甯联袂主演情欲悬疑电影《猎艳》，饰演个性内敛自持的推理小说家杨如行。
2011年，与黄嘉千、胡婷婷联袂主演温馨家庭剧《姊妹》，饰演孝顺但极有主见及企图心的女孩陆静慈。
2012年，与荫山征彦合作主演以日本311地震为背景的电影《手机里的眼泪》，饰演善良的急诊室实习医生Lily。
2013年，与张学友合作主演情感伦理电影《一个复杂故事》，饰演为了救重病的哥哥而给富太作代理孕母的港漂女生刘雅子。
2014年，主演马来西亚电影《榴莲忘返》，饰演带领学生反对稀土厂的历史老师林淑仪，影片入围第27届东京影展的正式竞赛单元。同年，主演时代剧《新丁花开》，饰演饱受生活苦难仍善良坚韧的女人曾初妹，凭借该剧获得第50届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖。
上海国际电影节
2009第21届电影频道传媒大奖最具潜力新人女演员这儿是香格里拉（获奖）
台湾电视金钟奖
2016第51届台湾电视金钟奖迷你剧集女主角奖黑盒子（提名）
2015第50届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖新丁花开（获奖）
东京影展
2014第27届最佳女主角榴莲忘返（提名）
亚洲电视大奖
2017第22届亚洲电视大奖最佳女配角奖遗憾拼图（提名）
朱芷莹的外表清秀，在戏剧学校里受过正统的剧场训练，基本功和可塑性很强，最重要的是她的眼中有一种来自内在的光芒。她是台湾影坛颇具潜力的演员，在《如梦之梦》中的演出给人留下深刻的印象，在参加《色戒》选角时以完整的专业表演训练及姣好外型，受到导演李安的肯定与赞赏。
