2007年，在經歷以模特入演藝圈，在《龍櫻》等日劇中打醬油後，新垣結衣憑藉《戀空》終於迎來了人生的全盛時期。雖然影評人對《戀空》的評價好壞參半，但《戀空》的票房反應熱烈，達到39億日元。那一年，新垣結衣還趁勢推出第一張專輯《天空》，在武道館開了演唱會，年末拿了一圈電影新人獎，並擔任紅白歌會的審查來賓。 中原美嘉和弘樹的「如激流一般的愛情」甚至也席捲了內地的中學生們，這也使得《戀空》成為不少國內新垣...
同年，新垣結衣還主演了日劇《父女七日變》，在劇中飾演館博的女兒川原小梅，父女二人由於電車事故彼此交換身體，小梅代替父親去上班並一改父親往日形象，在公司裡大展身手，令眾人對父親另眼相看。這場鬧劇過後，父女二人相互理解，關係也日漸緩和。新垣結衣憑藉這部電視劇，提名了當年的日劇學院賞的最佳女配角。
2010年，新垣結衣主演電影《花水木》，影片圍繞新垣結衣飾演的女生平澤紗枝和生田鬥真飾演的男孩木內康平之間近十年的純愛戀情展開。當年21歲的新垣結衣，在表現職場女性時還稍顯生澀，遠沒有現在《無法成為野獸的我們》中得心應手。
2012年，新垣結衣和堺雅人一同主演律政題材劇《勝者即是正義》，在劇中飾演是一個充滿著正義感、憑著大無畏的精神，一股腦兒向前衝的熱血新進律師黛真知子。她與堺雅人飾演的毒舌律師在性格與想法上南轅北轍，在一次又一次的訴訟中二人不斷發生衝突，但同時又在法庭上攜手戰鬥。該劇播出後在日本收視率頗高，而後還推出了第二季和SP版。
2013年，新垣結衣搭檔綾野剛主演《飛翔情報室》，飾演工作態度強硬的帝都電視臺工作人員稻葉裡佳，與以往作品中「賣萌」的角色不同，新垣結衣在《飛翔情報員》中爽朗幹練，雖然有些死腦筋，但在採訪中逐漸變得溫情而專業，這個角色算是新垣結衣較為成功的一次職場女性形象塑造。
2015年，新垣結衣與岡田將生一同主演日劇《掟上今日子的備忘錄》，飾演留著銀色的頭髮，渾身上下記滿筆記的偵探今日子。如果將本劇當作懸疑探案劇來看的觀眾可能會失望，但劇中的戀愛元素真實自然，當作一部戀愛劇來看可能會收穫更多感動和歡樂。
2016年，在嘗試了一堆職場角色後，新垣結衣在《逃避雖可恥但有用》裡飾演一位研究生畢業後工作不順利還慘遭解僱的社會競爭「失敗者」，擅長家政的她在父親的介紹下成為了單身男子津崎平匡（星野源飾）的保姆。雖然劇中二人「契約結婚」並最終相戀的感情並不現實，但對於廣大拖延癌重症患者和社交乏力人群來說，這部日劇還是起到了一定的寬慰作用。
2018年，新垣結衣與山下智久、戶田惠梨香一同主演電影《緊急救命》，該片是同名劇集的劇場版，講述在地鐵隧道崩塌事故發生三個月後，翔陽大學附屬北部醫院急救中心的各位醫護人員一如既往地忙碌，新垣結衣飾演隊伍的指揮官白石惠，引導成員們全力以赴奔赴在救死扶傷的最前線。
2018年，新垣結衣還搭檔瑛太主演運動題材喜劇片《戀愛迴旋》，二人在片中為桌球混雙搭檔，作為日式運動片，《戀愛迴旋》既有熱血的勵志感，又有日劇式迂迴地與自我和解的治癒感。片中蒼井優、廣末涼子、瀨戶康史等日劇熟臉的出演也為影片增加了不少可看度。
2018年10月，由新垣結衣、松田龍平、田中圭、黑木華和菊地凜子主演的日劇《我們無法成為野獸》播出，新垣結衣在劇中飾演30歲的OL深海晶，表面上，深海晶總能面帶笑容地完成老闆的各項要求，實際上她壓抑著內心的不滿，想成為一個能直言心中想法的「野獸」。雖然和劇中菊地凜子個性鮮明、跳脫果敢的角色塑造相比，新垣結衣稍顯遜色，但與她以往的作品相比，她在詮釋成熟職業女性上的進步已經十分明顯。