2009年正值白百何產後體形恢復期，白百何在趙寶剛的邀約下出演青春勵志劇《我的青春誰做主》，劇中白百何扮演“雷蕾”一角，再次回到熒屏並在劇中演唱歌曲《我不是隨便的花朵》。2011年主演由趙天宇執導的都市愛情電影《萬有引力》，飾演角色女安檢石曉琳。影片中文章與清純美麗的白百何在繁忙擁擠的T3機場展開了一段唯美的浪漫邂逅。
上半身看起來少女，鏡頭到下半身的時候暴露了年齡，胯部竟然把裙子都撐圓了，讓人看的震驚，不少網友紛紛調侃到：我們看錯你了！這就是傳說中的跨比肩寬啊，雙腿也是瘦的皺紋都出來了，已經三十多歲了，看起來很老也正常。更奇葩的是腳上竟然穿了一雙大紅色的高跟鞋。
2012年再次和滕華濤導演合作，並出演由SMG尚世影業和北京華美時空文化傳播有限公司投資出品的都市職場情感電視劇《浮沉》，劇中白百何飾演角色“喬莉”。同年相繼參演了《整容日記》《分手合約》等電影並擔綱女主角，同時也意味著白百何開始從電視劇轉向電影領域。2012年主演由一線導演劉家成執導的當代都市情感劇《離婚前規則》，白百何出演角色蔣新瑤。
2009年末，她與同門師兄朱雨辰合作的反映社會現實的家庭電視劇《說謊的愛人》於2009年11月20日在吉林長春殺青，2012年登入江西衛視獨家首播，劇中她蛻變成為一個心靈有創傷、有些隱忍的女孩，出演角色董楠。。
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