2005年,厉娜担任吴克群演唱歌曲《泛泛之辈》的MV女主角,从而正式进入演艺圈;同一年,担任郭顶演唱歌曲《1985》的MV女主角。
2006年,厉娜参加湖南卫视选秀娱乐节目《超级女声》长沙唱区的比赛,获得长沙唱区冠军,并直接晋级全国总决赛10强;9月2日,推出首支个人单曲《NA NA》,收录于《2006超级女声长沙唱区x10强》合辑中;危仔轿9月22日,在《超级女声》全国总决赛5进4中,以一票之差惜败艾梦萌而被淘汰,最后获得全国总决赛第五名。
2007年1月14日,厉娜获得“无线音乐盛典”无线音乐生力军金拒己捆奖;同一年,和阳蕾、罗彬、袁嘉乐、陈西贝合作主演青春偶像剧《那小子真帅》,在剧中扮演女二号郑希灿,这是她的首部电视剧作品;6月份,担任湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》全国总决赛5进4的帮唱嘉宾,并与陈楚生合唱歌曲《我真的受伤了》;9月20日,推出首张个人音乐专辑《厉娜》,收录了包括《广州爱情故事》、《小四的翠玉簪子》等在内的10首歌曲;11月10日,获得“第五届东南劲爆音乐榜颁奖典礼”内地最受欢迎女歌手奖;12月16日,获得“香港TVB8金曲金榜颁奖典礼”最佳新人奖。
2008年4月26日,厉娜出版个人首本图文成长集《娜小妞》;5月26日,获得“第五届劲歌王颁奖典礼”最有前途新人奖;11月20日,其主演的爱情喜剧电影《桃花运》上映,在片中扮演章迎的女友。
2009年7月份,厉娜推出个人翻唱单曲《万泉河水清又清》, 收录于《红星闪闪》合辑中;同一年,和刘科、那威合作主演爱情喜剧电影《欠债还情》,在片中扮演本性单纯善良的女主角刘思思,这也是她第一次担任电影女主角。
2010年2月份,厉娜推出个人单曲《忘》;随后,和孙俪、郑中基、梁咏琪合作主演爱情喜剧电影《越光宝盒》,在片中扮演刘夫人;同一年,获得“时尚星达人一周年庆典”年度最个性女艺人奖。
2011年,厉娜和恬妞、李立群、程皓枫合作主演都市情照屑档束感剧《因为爱了别说痛》,在剧中扮演冉冰;同一年,和张远、许飞、李霄云、李行亮合作主演红色情感纪实剧《青春作伴》 ,在第9集“比翼云霄”中饰革命烈士赵云霄,和闫罡扮演一对夫妻。
2012年,厉娜和蓝盈莹、王唯、孙亦沐合作主演抗日战争剧《猎杀》,在剧中扮演日本军官加藤优子;同一年,和张峻宁合作主演微电影《遇到另一种生活》,在片中扮演女主角小娜,并为该片演唱主题曲《Try》。
2013年3月份,厉娜与乔任梁合作主演微电影《乐潮》,在片中扮演女主角冷雨妍;之后,和王唯、孙亦沐、郑心潼合作主演抗战剧《刺刀英雄》,在剧中扮演忠诚善良的知心大姐王玉兰;同一年,和,周知、刘恩佑、梁爱琪合作主演抗日战争剧《尖锋》,在剧中扮演青龙帮分舵堂主的女儿黑大姐。
2014年,厉娜和思漩、张靖宜、戚九洲、纪焕博合作主演青春爱情网络剧《初恋女友俱乐部》,在剧中扮演游戏宅女波波;11月份,受邀出席“PLITZS中国时装周年度时尚颁奖典礼”,并获得年度时尚明星大奖。辩船汽
2015年,厉娜和王柯达、胡可合作主演都市爱情网络剧《小野兽花店》,在剧中燥腊龙扮演机智的花店女员工小园,并为该剧演唱主题曲《孤独恋人》。
2016年6月28日,厉娜主演的青春爱情电影《不可抗力之男仆的秘密》在网络上映;同一年,参加江苏卫视明星公益服务节目《我们在一起》的录制。
2017年1月4日,厉娜推出个人单曲《当你想念》,并作为电视剧《最美不过初相见》的插曲;2月22日,推出个人单曲《可疑》;8月24日,推出首张个人EP专辑《My Way》,其中同兰妹嫌背名主打歌《My Way》是她第一次尝试Trap Funk曲风。
2018年3月1日,由冯铭潮、赵多娜、陈美行领衔主演的青春励志喜剧电影《翻滚吧姐妹》上映,厉娜在片中扮演心高气傲却经常被观众骂没有诚意的导演介岚;7月5日,为电视剧《毛丫丫被婚记》演唱的插曲《感冒》正式上线;10月10日,和张雅玫、陈子由、华千涵联合主演的都市话题剧《人间规则》播出,在剧中扮演有着超强表演能力的《高,实在是高》节目主持人乔安娜;12月29日,推出个人单曲《SAYONARA》。
2019年5月9日,厉娜推出个人单曲《加勒比海的樱花树》;8月23日,和周迅、吴镇宇、祖峰合作参与演出的悬疑动作电影《保持沉默》上映,在片中扮演歌星万文芳的助理罗美慧;10月18日,推出与姚烨合作的单曲《Na Na Na》;11月7日,推出第2张个人音乐EP《时间棱镜》,收录了包括《加勒比海的樱花树》、《Na Na Na》等在内的3首歌曲。
2020年4月3日,厉娜和许飞、唐笑、韩真真共同参加的浙江卫视《王牌对王牌第五季》播出,和尚雯婕重聚。
2020年8月6日,厉娜推出个人单曲《踩高跷的猫》。