2008年，主演蔡晶盛执导的武侠动作剧《虎山行》，在剧中扮演姜铁山的女儿姜文英，是个心高气傲、脾气火爆的人 。
2009年，在林心如、杨幂主演的古装宫廷剧《美人心计》中饰演温婉安静的子冉皇后。同年，参演吴锦源执导的家庭伦理剧《贤妻良母》，饰演海归年轻知识女性周新悦 。
2010年，参演宫廷悬疑魔幻剧《唐宫美人天下》，扮演原本善良单纯的王皇后，但权利和地位迫使她慢慢走向一条黑暗的不归路 。
2012年，参演古装言情剧《美人无泪》，在剧中扮演皇太极的懿靖大贵妃娜木钟 ；同年，参演邵警辉执导的近代谍战剧《神秘人质》 ，在剧中饰演喜欢燕文川的雷小冉 。
2013年，与陈国坤共同主演年代动作剧《马永贞》，在剧中饰演京剧名伶柳菊池，5月2日在央视八套播出 ；同年，领衔主演张家和执导的民国传奇剧《民国恩仇录》，饰演善良坚强、隐忍宽容的传统女性翠芝 。同年，与霍建华等合作出演的电视剧《笑傲江湖》在湖南卫视播出 。
2014年，与杨烁联合主演民族抗日励志剧《冒牌英雄》，周牧茵饰演敢爱敢恨的江湖女侠巴山凤 。
2016年，在金沙执导的抗战剧《雪海》，饰演原沙河保安团万久天的遗孤万彩虹 。
2009年6月11日，周牧茵和屈玥受邀参加环保主题活动 。
