2010出演首部电影《寻找刘三姐》，饰演苗族公主，正式进入演艺圈；同年出演张延、侯祥玲、汤镇宗等主演的电视剧《大典当》并在琼瑶翻拍剧《新还珠格格》中饰演“塞娅公主”一角。
2011年参演都市家庭情感剧《温柔的谎言》，饰演程鹏前女友；同年参演电影《嗨！韩梅梅》。2012年6月主演的悬疑惊悚电影《笔仙惊魂》上映，柴碧云饰演女配角凌菲；7月份参演的革命战争剧《英雄先遣连》播出，柴碧云在剧中饰演刘翠翠；同年参演电影《请进吧，成熟的夏天》和电视剧《雅典娜女神》。
2013年赵丽颖、陈晓等主演的古装历史言情剧《陆贞传奇》播出，柴碧云客串荷蕊，并联合叶璇、陈怡蓉等主演古装情感剧《紫钗奇缘》，饰演浣纱；同年在抗战题材的电视剧《猛兽列车》中担任女主角林胜男。
2014年4月参演的悬疑都市青春剧《唱战记》播出，柴碧云分饰和紫文、艾伦。
2015年4月，大型古装廉政题材电视连续剧《糊涂县令郑板桥》在横店热力开拍，柴碧云、赵毅二次合作演情侣。