2004年呂一出演麥子善導演的電影《散打》，飾演女主角小虞一角，從而進入娛樂圈；2005年出演由胡歌、林依晨、韓雪、竇智孔等主演的古裝神話劇《天外飛仙》，飾演賽金一角，這是呂一第一部電視劇，憑藉該劇呂一獲得影視星銳榜導演推薦獎。
2006年出演電視劇《誰憐天下慈母心》飾演阮海燕；2007年主演情感劇《雪在燒》飾演女一號羅一，這是呂一首次擔任女主角的電視劇；同年參演情感劇《爸爸，別哭》和金庸武俠劇《雪山飛狐》，分別飾演小月和南蘭。
2008年9月呂一主演的電視劇《雷霆出擊》播出，呂一飾演單元女主角歐陽小溪和歐陽小雨，這是呂一首次一人分飾兩角；10月份參演的《國家寶藏》播出；11月份參演的電視劇《十大奇冤》播出。
2009年與吳秀波主演的25集現代都市情感電視劇《嫁衣》播出，呂一飾演女主角尹小穗；2010年在家庭倫理劇《新一剪梅》和家庭情感劇《爸爸別走》中分別擔任女一號沈心慈和沈心慈而獲得更高的知名度；同年在劉詩詩、馬天宇、霍建華等主演的古裝愛情武俠劇《怪俠一枝梅》中飾演單元主角蘇櫻。
2011年客串古裝清宮穿越劇《宮鎖心玉》中銀霜一角，並在與安以軒、馮紹峰等主演的古裝宮廷劇《後宮》中飾演邵清姿；2012年客串古裝神話劇《軒轅劍三之天之痕》中飾演氐人族女皇。2013年3月由呂一、唐嫣、羅晉等主演的諜戰愛情劇《X女特工》播出，呂一飾演配角譚睿玲；10月份呂一、林佑威、袁弘等主演的現代倫理愛情劇《真愛惹麻煩》播出，呂一飾演女一號林真心；2015年北京衛視，東方衛視播出的《平凡的世界》，呂一飾演賀秀蓮。2015年浙江衛視中國藍劇場播出的《爸爸父親爹》呂一飾演季小南 。
《軒轅劍》劇照
《X女特工》劇照
《宮鎖心玉》銀霜
