2000至2002年,熊黛林连续3年参加国际时装周的表演,并在2002年获得第5届中国国际时装周年度最佳职业时装十佳模特奖。
2003年,熊黛林主演了程裕苏执导的纪录片《目的地上海》,饰演性感女郎,而这也是熊黛林的首部影视剧作品。
2004年,熊黛林与姜培琳代表中国优秀时装模特,参加春夏巴黎成衣发布周并在巴黎卢浮宫里举行“时尚中华·当代中国优秀时装设计师巴黎展示会;2005年,熊黛林与陈坤搭档主演了她的首张演唱专辑主打歌《月半弯》的MTV。
2006年,郭富城拍摄游戏展主题曲《风之子》MV,指名身高1.78米的熊黛林担任其MV女主角,两人一吻定情。
2008年,熊黛林与甄子丹搭档主演了叶伟信执导的功夫片《叶问》,并在片中饰演叶问妻子张永成,该片荣获第28届香港电影金像奖最佳影片;12月,熊黛林参加湖南卫视的嘉宾访谈游戏秀节目《快乐大本营》的录制。
2009年,与王祖蓝、angelababy合作出演喜剧片《矮仔多情》;4月,熊黛林参加安徽卫视的金牌娱乐访谈节目《非常静距离》的录制;随后,还参加了香港TVB的烹饪游戏电视节目《美女厨房》的录制。
2010年,再度与甄子丹合作出演了叶伟信执导的功夫片《叶问2:宗师传奇》,饰演叶问妻子张永成;11与,与立威廉、何炅合作主演青春喜剧片《我的野蛮女友2》,饰演神秘美女尚真;随后,与古天乐、吴君如合作出演喜剧片《花田囍事2010》,饰演黄百万女儿黄莺。
2011年,出演时尚爱情偶像剧《拜金女王》,饰演因为家庭贫困的原因,导致从小就知道社会现实残酷的楚曼,而这也是她的首部电视剧作品;此后,与古天乐、张柏芝合作出演喜剧爱情片《最强囍事》,饰演溜溜前女友Victoria;2012年,在陈庆嘉执导的喜剧爱情片《八星抱喜》中,饰演未恋爱过的盲女谈笑;同年,熊黛林出演谷德昭执导的都市喜剧时尚片《男人如衣服》,饰演八面玲珑的JoJo。
2013年,与郑中基、吴君如合作出演喜剧片《百星酒店》,饰演影视明星柯夏萍。2014年,在谷德昭执导的爱情喜剧片《六福喜事》中,饰演秀波的妻子黛黛;此外,还参加了浙江卫视的户外竞技真人秀节目《奔跑吧兄弟》第一季第九期的录制。
2015年,与Angelababy、李晨合作出演真人秀电影《奔跑吧兄弟》;3月,在王宁执导的爱情喜剧片《将错就错》中,饰演古董店的雇员颜琪;随后,与甄子丹、张晋合作出演爱情动作片《叶问3">叶问3》,饰演身患重病的叶问妻子张永成;7月,参加湖北卫视的明星恋爱真人秀节目《如果爱》的录制;此外,还参加了浙江卫视的户外竞技真人秀节目《奔跑吧兄弟》第三季第十一期的录制。
2016年11月,与梁朝伟、金城武合作主演张嘉佳执导的爱情喜剧片《摆渡人》上映,饰演马力的女友江洁;随后,与奥兰多·布鲁姆、景甜、任达华合作出演爱情动作片《极智追击:龙凤劫》。
2017年,个人运动服装品牌DEVI成立
2013年3月,熊黛林与郭富城分手,结束了7年的感情。2015年1月,熊黛林带男友郭可颂见家里人。
2016年3月9日,郭可颂在公司宴会上带着3克拉钻戒向熊黛林求婚;10月27日,熊黛林宣布与郭可颂在香港注册结婚,正式成为夫妻。
2017年11月6日,熊黛林发微博宣布怀孕。
2018年4月25日,熊黛林和丈夫郭可颂及双胞胎女儿一家四口合影曝光。
2015年08月10日,熊黛林在上海参加“微笑筑梦公益计划”公益活动,呼吁大家帮助贫困的唇腭裂患者实现美丽梦想。
2016年6月10日,熊黛林作为爱心大使出席“爱心橡皮擦”公益救治活动,分享她参与公益救助活动的点滴心得,呼吁社会各界关注弱势群体,救助胎记儿童,给需要帮助的孩子送去希望。
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