2006年，参演侯堃执导剧情电影《第八个泥人》，从而正式出道。
2007年，出演郭德纲执导的德云社舞台剧《唐伯虎点秋香》。
2011年，出演台湾导演李国修执导的话剧《三人行不行》，一人分饰多角，台词频率“15字-20字/1秒”，并使用曲艺、口技、方言等技能，凭借该剧被观众熟知。
2012年，主演由刘露、周申编剧并执导的话剧《驴得水》；11月，参演至乐汇舞台剧第七回作品《老佛爷的爷》，反串饰演老佛爷的保健医生孙查理。
2013年，主演由刘丹执导的荒诞古装喜剧《破阵子》。
2014年10月，与董博、王戈参演饶晓志执导的话剧《东北往事》，饰演女主角高欢；12月18日，加盟饶晓志执导的升级版绅士喜剧《你好，疯子！》，并饰演“疯子”Lily。
2015年3月28日，与董博、王戈第二次参演饶晓志执导的话剧《蠢蛋》，任素汐在剧中一人饰演多角。
2016年10月28日，由刘露、周申编剧并执导的喜剧电影《驴得水》上映，任素汐在剧中饰演外表虽风情万种，内心却单纯可爱的张一曼，并和老狼演唱主题曲《我要你》。
2017年参演尔冬升监制、李雨禾执导的喜剧电影《提着心吊着胆》上映，饰演假胸假发假睫毛，黑丝黑发黑心肠的拜金女顾小姐，并演唱电影推广曲兼插曲《心恋》。
2019年，出演爱情喜剧电影《半个喜剧》，同年参演《我和我的祖国》之《相遇》单元中的方敏；10月14日，任素汐凭《半个喜剧》荣获第27届华鼎奖影后。
2020年11月1日，凭借电影《我和我的祖国》获得第七届“文荣奖”最佳电影女主角奖；11月7日，凭借电影《半个喜剧》提名第33届中国电影金鸡奖最佳女主角奖。
2021年5月1日，领衔主演的现实主义喜剧电影《寻汉计》上映，在影片中饰演北京女青年王招；5月20日，主演陈嘉上导演的爱情轻喜剧《有一点动心》上映；7月11日，参演的电视剧《北辙南辕》播出；7月19日，特别出演的都市话题剧《我在他乡挺好的》开播，在剧中饰演胡晶晶的表姐纪南嘉。
2022年4月10日，与秦昊、聂远领衔主演的家庭情感剧《亲爱的小孩》播出；12月23日，领衔主演的温情悬疑类型电影《繁华将至》上映。
2023年3月3日，主演的电影《荒原》上映，饰演丛林；3月10日，主演电影《回廊亭》上映。
回廊亭 2022 饰演周扬
有一点动心2021-6-3 饰演陈然
寻汉计 2021-5-1 饰演王招
通往春天的列车 2020-9-17 饰演苏芳
半个喜剧 2019-12-20 饰演莫默
我和我的祖国 2019-9-30 饰演方敏
银河补习班 2019-7-26 饰演馨予
无名之辈 2018-11-16 饰演马嘉旗
提着心吊着胆 2017-5-12 饰演顾小姐
驴得水 2016-10-28 饰演张一曼
故乡，别来无恙 2022
奔跑吧，急救医生 2022 饰演齐霁
消失的大象 2022
亲爱的小孩 2022-4-10 饰演方一诺
我在他乡挺好的 2021-7-19 饰演纪南嘉
北辙南辕 2021-7-11 饰演连莉
我要你 2016-10-26 电影《驴得水》主题曲
心恋 2017-05-02 电影《提着心吊着胆》推广曲、插曲
再见青春 2018-09-13 电影《悲伤逆流成河》插曲
等一等 2018-11-08 电影《无名之辈》片尾曲
胡广生 2018-11-16 电影《无名之辈》宣传推广曲
2020-11-1 第7届横店影视文荣奖最佳电影女主角奖 我和我的祖国
2020-10-14 第27届华鼎奖最佳 电影女主角奖 半个喜剧
2020-9-10 第15届中国长春电影节最佳女主角奖 半个喜剧
2017-12-02 第14届广州大学生电影节最受大学生欢迎的银幕角色 《驴得水》中张一曼
2017-09-28 第五届“十大华语电影”年度新人 驴得水
2017-09-26 第12届华语青年影像论坛年度新锐女演员 驴得水
2017-06-18 第2届微博电影之夜微博卓越新演员
2017-03-19 青年电影手册2016年度新演员 驴得水
2017-02-25 第25届上海影评人奖最佳新人女演员奖 驴得水
2016-12-21 第七届牛耳奖“互联网年度现象女演员” 驴得水
2016-12-10 腾讯视频星光大赏年度新锐电影演员 驴得水
她是一位实力派演员，她的表演收放自如、松弛自然、幽默真诚、灵动不羁、极具爆发力，潜在的张力能够冲破一切束缚，是戏剧圈内公认的“小剧场女王”。从《一出梦的戏剧》到《瘾型人》、《幸福的烦恼》，任素汐一步步踏踏实实地走着，毫无畏惧，从未停歇。凭借对《驴得水》中张一曼一角近乎本色的演绎，赋予了这个角色无限的可能，让任素汐的精湛演技展露无遗 ；剧中演唱的小情歌《我要你》“撩人动听”，让人“如痴如醉”、“难以忘怀”。灵若春华，素若秋月。（河北新闻网、人民网、华夏经纬网、新浪娱乐、网易娱乐综合评价）
任素汐肤质很好，思维极活跃，反应很敏捷，语速超快且逻辑性挺强。她人极瘦，但给人的感觉坚韧硬朗，爽利脆快，心胸很大又自信。不作，不装，不端着，真诚坦率，有才华却不恃才傲物。在电影《提着心吊着胆》中虽然是个配角，但她以出色的演技演活了这个小人物，影片的推广曲《心恋》也被她演绎得别有韵味。（《人民日报》评）
戏里戏外，跳脱自如；人物转换，游刃有余；活泼开朗，正义善良。（话剧《驴得水》制作人茜吉尔评）
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