2004年,主演电视剧《离婚女律师》在日本首播。5月8日,参与拍摄的电影《在世界的中心呼唤爱》在日本上映。7月7日,主演的电视剧《最后的礼物》在日本首播。
2005年3月19日,主演的电影《狗狗心事》在日本上映。4月19日,主演的电视剧《离婚女律师2》在日本首播。7月2日,主演的电视剧《女王的教室》在日本首播。10月17日,参与拍摄的电视剧《危险老姐》在日本首播。11月24日,主演的电视剧《女之一代记》在日本首播。
2006年4月17日,与矢田亚希子、玉木宏、谷原章介主演的电视剧《主播台女王》在日本首播。
2007年1月13日,主演的电视剧《演歌女王》在日本首播,饰演大河内向日葵。3月31日,主演的电影《
棒球伙伴》在日本上映。10月6日,主演的电影《
南方大作战》在日本上映。
2008年4月11日,与藤木直人、大冢宁宁、筒井道隆主演的电影《女人四十》在日本首播,饰演绪方聪子。6月7日,参与拍摄的电影《魔幻时刻》在日本上映,饰演丧服女。7月19日,参与动画《悬崖上的金鱼姬》的配音。
2009年2月7日,参与拍摄的电影《旭山动物园物语》在日本上映。3月7日,主演的电影《胶片之恋》在日本上映。4月16日,与竹野内丰、户田惠梨香、沟端淳平主演的电视剧《BOSS》在日本首播。7月18日,与织田裕二、户田惠梨香、佐藤浩市主演的电影《阿马尔菲:女神的报酬》在日本上映,饰演纱江子。10月10日,主演的电影《赌博默示录》在日本上映。10月15日,参与拍摄的电视剧《不毛之地》在日本首播。
2010年,参与拍摄电视剧《我家的历史》。7月8日,与长泽雅美、反町隆史、寺岛进主演的电影《Gold》在日本上映。
2011年4月14日,与竹野内丰、户田惠梨香、玉山铁二主演的电视剧《BOSS2》在日本首播。6月5日,古田新太与主演的电影《蔷薇与武士》在日本上映。
2012出演日剧《青蛙公主》,再一次在电视剧中展现了她优秀的唱功。
2013年11月9日,参与拍摄的电影《清须会议》在日本上映,饰演枝毛。
2014年,与小栗旬、相武纱季、泉品子主演电视剧《铃木商店的当家娘》。
2015年,主演于10月2日正式播放的富士电视台特别SP《以我为名的变奏曲》,在剧中她将首次挑战出演恶女模特。由天海佑希再次搭档编剧游川和彦的秋季NTV水十档期新剧定名为《伪装夫妇》,天海佑希将在剧中饰演外表是开朗美女,实际上却很讨厌与人交往的“冰女王”。天海佑希主演的人气刑事剧《紧急取调室》确定将时隔1年半以SP特别剧的形式复活,新SP将于9月27日正式播放。