在2008年，她通过参与Channel V电视台的节目《无敌青春克》“卡哇伊水水女孩特辑”而正式开启了演艺生涯。到了2010年，她首次涉足影视领域，在由吴中天与瑶涵沂共同主演的情感励志剧《牵纸鹞的手》中饰演了名为小星星的角色，这标志着她演员道路的起点。同年，她还出演了由炎亚纶和房思瑜主演的黑色偶像剧《死神少女》，在剧中扮演篮球队行政管理陈可菊，这个角色外表清秀可爱，却因一段不被社会接纳的恋情最终走向自杀，是一个充满悲剧色彩的人物。2011年，她参演了由陆奕静和李康宜主演的电影《黑猫大旅社》，饰演一位名叫方乔乔的初中生旅社房客。也在同一年，她在杨佑宁与李千那主演的爱情偶像剧《前男友》中出演了女主角林春娇的少年时期，演绎了一个品学兼优的少女如何在18岁时因初恋男友的背叛与失踪而彻底改变人生轨迹的故事。2012年，她在蔡淑臻和路斯明主演的都市爱情剧《半熟恋人》里饰演了男主角孟克槐的狂热粉丝安妮。2014年5月，她与王传一、李康宜合作主演了电视电影《晓之春》，在片中扮演师长眼中的问题学生陆嘉菱，这个角色在经历转学后人生逐渐发生了积极转变；凭借在此片中的出色表现，她成功赢得了第49届台湾电视金钟奖迷你剧集/电视电影女配角奖的荣誉。同年8月，她搭档曹晏豪和戴立忍主演了都市预言电影《独一无二》，饰演一位外表看似文弱但内心十分坚强的房仲小姐燕子。到了11月，她又参演了由连晨翔、Teddy以及文雨非主演的偶像剧《终极恶女》，在剧中扮演凯特的好友、身为纯种日行者的小猫。这些丰富的演出经历共同构成了她演艺成长的重要篇章。
二零一五年三月，她参与了由吴慷仁与黄姵嘉共同主演的电视剧《出境事务所》，在剧中饰演名为宣蓝的角色，由此展开了她在影视领域的活跃历程。同年五月，她担纲主演了一部以青春舞蹈为主题的电影《舞斗》，在片中彻底转变形象，演绎了一位个性直率、行事冲动、被形容为“恰北北”的高中热舞社社长，展现了其多变的表演能力。二零一六年四月九日，由杨丞琳、吴慷仁、张榕容等联袂出演的爱情剧《滚石爱情故事》正式播出，她在其中亦有参演。到了二零一七年，她参与了一部音乐短片《迷语》的演出；并于三月四日，主演的爱情剧《最后的诗句》播出，她在剧中成功塑造了李晓萍这一角色，凭借在此剧中的精湛表现，她荣获了第五十二届台湾电视金钟奖最佳女主角奖项，这标志着其演技获得了重要肯定。同年，她还参演了由徐辅军执导的喜剧作品《我的男孩》，该剧在中国台湾地区进行了首播。 二零一八年六月十六日，她主演的电视剧《奇迹的女儿》在中国台湾首播，她所饰演的角色是陈雨鹃。随后在十一月十四日，由方亮执导、她主演的作品《对讲机》在台湾正式上映。二零一九年六月，她参与了一部短片《打扫》的拍摄；同年八月十五日，其主演的惊悚题材影片《惊悚剧场》在中国台湾播出。进入二零二零年，她尝试了导演工作，执导了电影《潘朵拉》。八月八日，她与曾沛慈、林哲熹、魏蔓等艺人共同参与的真人秀节目《我们练爱吧》播出。 二零二二年十月二十八日，她参演的电视剧《她和她的她》与观众见面；同年十二月三日，另一部她参与演出的电视剧《你的婚姻不是你的婚姻》也相继播出。二零二三年十月七日，她参加的脱口秀节目《谁来演戏之圆桌对谈》播出；也在同一年，她与洪都拉斯、施名帅一同参与了真人秀节目《啊喔！最Kiang驻村小队》的录制与播出。二零二四年九月七日，她主演的电视剧《你是我的姐妹》播出；随后在十一月二十日，其主演的电影《倒数回击》正式上映。展望二零二五年，她已确定主演由洪子烜执导的奇幻题材影片《缉鬼剑》，该片即将上映，令人期待。演员温贞菱以其持续而多元的创作，在影视道路上不断前行。
温贞菱以其独特而鲜明的个人气质在演艺界备受瞩目，她在每一次演出中都展现出全情投入的专业态度，给观众留下了深刻印象。尤其当她扮演高中生时，那种清新自然、充满青春气息的模样，格外触动人心，令人久久难忘。而在电影《共犯》中，她将角色那种身处困境时的无奈与浑然天成的无辜感演绎得细腻动人，同样吸引了众多观众的目光。此外，在作品《舞斗》里，她勇于突破自我，挑战了此前较少涉足的舞蹈表演，其专注而富有感染力的呈现也赢得了外界的广泛关注与积极讨论。