2011年，胡丹丹因出演历史革命题材电视剧《风语》而正式进入演艺圈。

2012年，胡丹丹参演都市爱情喜剧电影《落跑新娘》（又名《追回我的新娘》），在片中饰演可欣的好友晓丹5月21日，胡丹丹推出个人首张原创音乐专辑《甜蜜协奏曲》；7月24日，胡丹丹推出音乐单曲《你不在身边》；9月，胡丹丹参演的当代涉案剧《警界英豪》播出，她在剧中饰演警察肖静。

2013年，胡丹丹在北京电影学院进修表演系研究生课程；5月15日，胡丹丹推出音乐单曲《笨女人》，打响爱情宣言6月，胡丹丹参与拍摄音乐单曲《笨女人》MV，在MV中与男主角乔洋大秀甜蜜；8月，胡丹丹参演的玄幻微电影《天神传》上映。

2015年6月，胡丹丹主演的都市轻喜剧《香火》播出，她在剧中饰演个性十足、常做音乐白日梦的90后女学生贾娇娇，与苗圃饰演的刑警队副队长贾琼花是姐妹；同时，胡丹丹推出两首音乐单曲《我最Beautiful》和《一直在你身旁》，这两首风格迥异的作品分别是电视剧《香火》的主题曲 7月，胡丹丹为某杂志拍摄四组写真大片，演绎水果硬糖、大玩牛仔风以及展现清新高贵典雅宛若黑天鹅 ；8月，胡丹丹再次拍摄四组写真大片，展现冷艳、性感、甜蜜和摩登四种风格9月，胡丹丹在天津大剧院上演由冯远征执导的荒诞悲喜剧《等待戈多》；11月，胡丹丹主演的科幻喜剧电影《机器情人》上映，她在片中饰演美女模特潘小月；11月29日，胡丹丹首秀浙江卫视密室逃脱综艺节目《星星的密室》2月22日，胡丹丹受邀出席北京芭莎珠宝红毯晚宴。

2016年，胡丹丹与李承铉、朱梓骁搭档主演民国虐恋偶像戏《恋恋阙歌》，并在剧中饰演心思单纯、为爱奋不顾身的民国时期歌剧院演员许茹萍；11月，胡丹丹拍摄一组男友风衬衫写真 ；同时，胡丹丹主演的家庭偶像剧《闺蜜嫁到》播出，她在剧中饰演开朗直爽、乐观坚强的时尚白领夏晴 ，并为该剧献唱主题曲《闺蜜》 ；12月23日，胡丹丹推出音乐单曲《说你喜欢我》；同时，胡丹丹拍摄一组韩范儿写真 。

2017年2月16日，胡丹丹与晏迪、李洁晨共同创作的温情歌曲《越努力越幸运》首发；4月，胡丹丹与李宗翰共同主演的民国谍战偶像剧《猎豺狼》播出，她在剧中饰演品性高洁、温柔娴熟的一代昆剧皇后李玉华；11月，主演的悬疑探案喜剧《咸鱼翻身》杀青，首次挑战一人分饰两角，在剧中饰演性格截然不同的两位女性。

2018年7月，胡丹丹合作胡一天、钟楚曦主演青春励志偶像剧《青春须早为》，在剧中饰演“姚佳仁”一角。