2004年在中戲上學的沈佳妮就 因出演《平淡生活》里清純優優而備受關注 。之后，她與劉燁合作完成的《向天真女孩投降》，劇中出演青澀癡女姚蘭。

2009年參演電影《西干道》，該片獲得第20屆東京國際電影節主競賽單元評委會大獎。

2010年，主演電視劇《愛在蒼茫大地》，沈佳妮飾演悲情角色左北北。同年主演的電視劇《愛是一顆幸福的子彈》，沈佳妮在劇中飾演角色“關懷”。

2011年沈佳妮轉投華誼加盟大型傳奇劇《女馬幫》，與劉小鋒首度合作，出演一對歡喜冤家。在《女馬幫》中沈佳妮飾演一個才貌出眾敢于直面人生巨變的白族公主。4月，參與拍攝電視劇《大秦帝國2》，飾演角色趙曼。6月，參演電視劇《從軍記》，沈佳妮扮演角色蓉蓉。8月27日，在第28屆中國電視劇“飛天獎”頒獎盛典上，沈佳妮主演的大型軍旅題材電視劇《兵峰》獲得長篇電視劇一等獎。

2013年參演情感電視劇《假如生活欺騙了你》，沈佳妮飾演角色曾小婭。8月，主演的電視劇《北平無戰事》殺青，沈佳妮和劉燁再度牽手飾演情侶。同年主演的電視劇版《失戀33天》，沈佳妮飾演破壞黃小仙愛情的“小三”馮佳期。

2014年在電視劇《幸福在哪里》，沈佳妮在劇中飾演的是一個可愛颯爽的時代烙印典型青年，飾演角色小白鞋羅紅。