2004年9月11日，周曉涵出席臺灣綜藝節(jié)目《我猜我猜我猜猜猜》超人氣網絡美少女單元，從而人氣大增。
2007年，周曉涵參演的《至尊玻璃鞋》和《18禁不禁》相繼播出。
2008年，周曉涵在《三明治先生》中飾演陽光大學生孫嘉琳。
2009年4月10日，周曉涵與明道、吳亞馨、郭品超、吳玟萱為華視偶像劇《敲敲愛上你》在臺灣舉行試片會。該劇于4月12日晚10點在臺灣首播。6月，周曉涵亮相環(huán)保宣傳紀錄片《拯救地球》首映禮。
2011年，周曉涵加盟于3月25日開機的《命運交響曲》，飾演劉蕓希。該劇于10月3日國慶檔在安徽衛(wèi)視與深圳衛(wèi)視同步上星播出。
2013年，周曉涵在《璀璨人生》中飾演了“劉小蕙”一角。同年，周曉涵在《一克拉夢想》中飾演楊庭，女主角美麗的鄰居，劇中王維追求的對象。