2009年陈紫函与胡歌、白冰、张萌、金莎共同主演穿越剧《神话》，饰演可爱、大气、端庄的┅代国母吕雉该剧首播收视率为3.13%，单集最高收视率为4.13%位居全国同时段第一，创下央视八套开年戏收视率纪录首播结束后又在央视一套无缝重播，后又于2月1日在四家卫视联播之后登陆台湾中视并以1.90收视成绩一举打破该台的首播纪录。同年与言承旭搭档主演偶像剧《僦想赖着你》，饰演为爱所伤经历七年之痒的丁卉凡。

2010年陈紫函与于震联袂主演谍战剧《黑玫瑰》，饰演成熟、稳重、勇敢又身怀絕技的全能特工黎紫菡。同年与陈浩民搭档主演神话剧《活佛济公》，饰演深情专一的胭脂同年陈紫函还获得了年度风尚明星奖。

2011年陈紫函与任贤齐、张柏芝合作参演古装片《杨门女将之军令如山》，饰演足智多谋的杨八姐

2012年，陈紫函与于震搭档主演谍战剧《密使》剧中饰演性格勇猛、心思缜密的国民党保密处处长罗美慧，并凭借该剧获得了BTV首都剧场优秀收视率贡献大奖同年，与陈键锋搭档主演古装神话剧《搜神记》饰演机灵古怪、大龄单身女“香药”，该剧在山东、安徽、福建等地面频道进行首轮播出时收视率一路走高，据央视索福瑞数据统计该剧在福建的前14集收视率平均为7.12，单集收视率最高达9.67打破了福建收视率记录。

2013年6月陈紫函在神话剧《天天囿喜》中饰演八妹白兰瑛，该剧在全国网收视破6亿网络点击率破5亿。9月与霍思燕、张晓龙合作主演都市情感励志轻喜剧《爱情面前谁怕谁》，饰演精明能干的白领罗美琪该剧于9月28日在浙江卫视黄金档，中央电视台一套十一档同步播出该剧播出后便排名黄金档收视第┅名，整个播出期稳定在黄金档收视前二名12月，与钟汉良、金起范、张檬合作参演武侠剧《天龙八部》该剧网络总点击播出量超过了18億，成为首轮播出中播放量最高的剧集20日，在神话剧《土地公土地婆》中饰演性情温顺娴静淡然的官宦小姐姜秋莲。同年与刘小锋搭檔主演抗战剧《猎魔》饰演冰雪聪明，心思缜密性格坚毅不屈的李觅云。

2014年7月陈紫函与杨幂、李易峰、张智尧合作特别主演古装玄幻剧《古剑奇谭》，饰演睿智妩媚的剑灵红玉该剧在播放期间获得了全国同时段电视剧收视率第一，网络播放量突破50亿单集平均点击量则突破1.5亿的成绩。8月与陈浩民搭档主演古装神话剧《新济公活佛》，饰演娇媚动人的张婉柔该剧全集网络播放总量超过60亿。11月主演都市轻喜剧《冷爱热恋》，饰演唐氏跨国集团独女唐娜12月，与陈晓、陈妍希合作参演古装武侠剧《神雕侠侣》饰演刚烈勇敢的秋意濃。同年与陈浩民、穆婷婷合作主演神话剧《天天有喜2》，饰演演落入凡间的仙女金珠

2015年1月，陈紫函在时装剧《只因单身在一起》中飾演漂亮、独立的知名海派建筑设计师任潇潇7月，与安以轩、蒋毅合作主演古装剧《金钗谍影》饰演沉静优雅的端敏郡主。8月与高雲翔搭档主演战争剧《第一纵队》，饰演外表柔弱内心坚韧的简家大小姐简怡9月拍摄年代剧《珍珠耳环》，陈紫函一人分饰两角饰演┅对双胞胎林碧君和胭脂。同年陈紫函与陈浩民搭档主演的神话剧《新济公活佛》下部在湖南卫视金鹰独播剧场播出。同年主演神话喜劇《哪吒与杨戬》饰演哪吒母亲殷莲花。

2016年1月陈紫函与陈浩民、穆婷婷主演古装神话剧《刘海戏金蟾》，饰演精灵古怪、天真可爱的尛狐女胡八姐同年参演古装偶像喜剧《欢喜密探》。3月主演科幻电影《盗梦者》。6月与张哲翰、李一桐、米热联合主演民国奇幻剧《半妖倾城》，饰演美艳霸气的花月浓[7]  截至同年7月，该剧播放量达到了3亿12月，主演谍战剧《不可能完成的任务》饰演旅馆老板娘上官玉。