二零零九年八月，石天琦参演了台湾古装喜剧作品《双龙传》，由此开启了她的演艺生涯；同年十月，她迎来了自己的电影处女作，在青春歌舞题材影片《精舞门2》中饰演女二号“红袖”一角，并与台湾演员邱胜翊搭档演绎了一段情侣故事，初步展现了其表演潜力。二零一一年四月二十九日，身兼千岛湖旅游大使的她首次尝试跨界，主持了千岛湖音乐节的活动；到了七月，她与李幼斌、萨日娜等资深演员共同出演了抗战题材电视剧《中国地》，在剧中饰演性格单纯善良且多愁善感的翠翠，该剧在中央电视台综合频道播出后，成功夺得全国同时段收视冠军，她也凭借这一角色开始被广大观众所熟悉；同年十月，她在谍战传奇剧《兵临城下》中扮演了文武双全的女革命者田木兰，这一角色坚毅勇敢，对革命事业展现出无比的坚定与忠诚，进一步拓宽了她的戏路。二零一二年四月，她出演了由赵冬苓编剧的抗战剧《雾都》，饰演命运坎坷的月红，这个角色为爱沦落，从一位单纯可爱的女大学生最终沦为以出卖色相为生的舞女，其转变令人唏嘘；五月，她在动作悬疑电影《地域无门》中挑战了双重间谍“苏丽雅”一角，人物深藏不露、性格沉稳干练；九月，她与袁立、斯琴高娃等演员合作出演年代情感剧《母亲，母亲》，饰演侯如玉，角色从一位千金小姐转变为潜伏在军统内部的秘密工作者，经历复杂而曲折。 二零一三年六月，她参演了由刘德华、林志玲领衔主演的时尚动作电影《天机·富春山居图》，在片中饰演统领十二星座美女的“黑衣魔女首领”，造型与表演颇具特色；同年十一月，她与姚元浩搭档主演了台湾情感偶像剧《幸福街第3号出口》，饰演精品家具公司的首席设计师何欢，这是一个充满创意与才华、气质美丽动人的女性角色。二零一四年二月，她在爱情电影《谁说我们不会爱》中饰演了赛车女郎；此外，她还与保剑锋共同主演了央视剧目《家在铁西》。二零一五年十一月二十日，她与朱雨辰搭档主演的恐怖电影《灵臆事件》正式登陆院线公映。同年，她还参演了一部都市职场情感大戏《和女人的战斗》，该剧随后在山东卫视播出。此外，她与凌潇肃搭档主演的电视剧《归鸿》登陆江苏卫视，并取得了全国同时段收视率第一的佳绩。她再次与李幼斌、张丰毅合作，主演了中国第一部反映平反冤假错案的大型电视连续剧《因法之名》，该剧于二零一九年在北京卫视播出，同样荣获全国同时段收视率第一。
在演艺工作之外，石天琦也始终保持着对文学创作的热爱与执着，她积极投身写作，并陆续出版了多部个人著作。早在2009年5月，她便推出了散文小说集《水风空落眼前花》，该书特邀凤凰卫视知名主持人陈鲁豫撰写序言，获得了读者的关注。2012年11月，她又出版了书籍《流光不负岁月静好：三毛的美丽与哀愁》，在这部作品中，她以细腻独特的个人笔调，深情记述并解读了作家三毛充满传奇色彩的人生经历；此外，她还推出了文学作品《因为 女子》，这部书实际上是《水风空落眼前花》售罄之后经过重新修订与编排再次发行的版本。2013年1月，在中国民营书业峰会颁奖盛典上，石天琦凭借其作品《流光不负岁月静好》荣获年度畅销图书奖，标志着她在写作领域获得了市场的认可。到了2015年，她完成了个人首部小说《东宫·繁华沉梦》的出版，这部小说是她利用拍戏的间隙时间坚持创作完成的，不仅得到了演员范冰冰的倾情推荐，还由主持人乐嘉亲自执笔作序，展现了她在多领域交流中的影响力。
二零零九年六月六日，一场由人民网、绿色中国杂志社以及绿色中国网络电视中心共同主办的“2008绿色中国年度焦点人物、绿色宝贝”颁奖盛典于北京隆重举行。在本次盛典中，演员石天琦凭借其在环保领域的积极影响，荣获“中国绿色宝贝”奖项，并由知名艺人蔡国庆先生亲自为她颁发了这一荣誉。此后，全国多家媒体对此事进行了广泛报道，其中包括0608安徽商报、0608城市晚报、0608贵州都市报、0608三秦都市报、0608时代商报、0608现代快报、0608新安晚报、0608重庆时报，以及0611渤海早报、0614合肥晚报、0619京华时报、0620安徽商报等多地报刊；此外，0609大连晚报、0609南京晨报、0610春城晚报、0610沈阳日报、0611三湘都市报、0611西安晚报、0619城市晚报、0619现代快报、0620大连晚报、0620黑龙江晨报、0621新快报、0622春城晚报、0622南国早报、0624三秦都市报和0625青岛晚报等媒体也陆续刊发了相关消息。 进入二零一零年，石天琦的公益参与进一步拓展。同年四月初，她受邀请前往风景秀丽的千岛湖，参与当地旅游宣传片的拍摄工作；因其健康积极的形象，随后更被正式聘请担任千岛湖旅游形象大使。四月十四日，石天琦又受邀出任中国红十字基金会“穿越特旱区”行动的爱心大使，通过自身影响力向社会各界发出呼吁，希望更多爱心人士能够向干旱灾区的民众伸出援助之手。同年十月，她再度投身公益，担任“美丽童行”公益盛典的推广大使，并与著名导演吴宇森、演员刘晓庆、艺术家濮存昕等一同亮相活动现场，共同聚焦并呼吁社会关注中国贫困儿童的教育问题。 二零一二年八月，在“7.21”北京特大暴雨灾害发生后，石天琦第一时间行动起来，与志愿者联合会的代表们一同冒雨赶赴受灾严重的房山地区，深入重灾区开展志愿服务与慰问活动，为当地受灾居民送去了此前募集到的急需资金与各类物资，以实际行动支援灾后恢复。 二零一四年三月十六日，石天琦在北京出席了名为“2014寻找最美儿童-天使在行动全球公益选拔活动启幕礼”的公益盛典。该活动由北京成龙慈善基金会提供支持，并由中国妇女发展基金会旗下的母亲水窑项目与北京环球星纳文化传媒联合主办。在启幕礼上，石天琦因其持续投身儿童公益事业的贡献，被授予爱心推广大使的称号。
在影视圈内，石天琦被亲切地称作“小猛子”，尽管她的演艺生涯起步并不算早，但已经收获了令人瞩目的成绩。无论是在《中国地》中生动诠释翠翠这一角色，还是在《精舞门2》里精彩演绎红袖，抑或是在《富春山居图》中扮演那位深沉凌厉的黑衣魔女首领，她的每一次出场都带给观众十足的惊喜与赞叹。石天琦拥有一种独特的魅力，能够让她所塑造的每一个角色都焕发出与众不同的光彩；她善于从人物内心挖掘出鼓舞人心、积极向上的精神力量，使观众在观赏过程中不仅获得视觉的愉悦，更体验到艺术之美所带来的心灵触动。透过这些鲜活而立体的角色形象，我们逐渐认识到一个对待表演事业既认真专注又充满执着追求的石天琦。除了凭借出色的影视作品赢得广泛知名度之外，石天琦还被许多人称为“中国新生代美女作家”，她的文字间流淌着非凡的才情与灵气，宛如一阵清雅和煦的微风，从容不迫地拂过娱乐圈，带来一种融合了古典韵味与时尚气息的青春活力。
二零一五年二月，演员石天琦跨界推出了她的首部文学作品《东宫·繁华沉梦》。然而，新书面世后不久，便陷入了一场版权争议，有声音指出该书涉嫌侵犯了同一出版公司旗下另一位作者作品的著作权。随着舆论的不断升温，石天琦于二零一五年三月二十五日通过书面声明的形式，对围绕新书产生的诸多争议点逐一作出了详细澄清。次日，即三月二十六日，事件并未平息，反而呈现出“火烧连营”般的扩散态势，进一步引发了公众的广泛关注。有网友陆续指出，石天琦的另一部作品《水风》中存在抄袭网络作家龚咏雨文章内容的嫌疑。面对这一新的指控，龚咏雨本人随即通过其个人微博平台进行了回应，他明确表示，当时在网络上传开的关于石天琦“抄袭”其网络文章的说法并不符合事实，并对此进行了说明。