1997年,5岁的余玥首次在电视剧《一路风雨一世情》中客串;同年参与拍摄了林志颖主演的动作电影《义胆忠魂》。1998年,在八集电视剧《山那边哟好地方》中扮演女主人公的女儿朵朵,之后还曾在《传染病区》、《重庆球迷》等剧中饰演角色。2000年9月,通过网上征选成为古装清宫戏《格格要出嫁》中小金蟾格格的饰演者,受到一定关注。2001年4月,参加了音乐剧《小城故事》女主角选拔赛(儿童组),赴香港总决赛后获得第二名;同月,开始与寇振海、王峰军等搭档拍摄《格格要出嫁》,在剧中主演前5集。2002年10月,余玥参演古装武侠剧《飞刀又见飞刀》,饰演了小方可可;同年11月,在现代家庭剧《保卫爱情》中与宋佳合作,饰演其女儿曼曼。2006年12月,参加“红楼梦中人”活动“薛宝钗”组的选拔,在第二轮海选从六百多名选手中成功突围,进入北京赛区复赛。2007年10月,与杨紫合作出演校园故事片《我是粉丝》,饰演追星的女高中生朱丽红。2009年5月,主演青少年励志电影《金色记忆》,在片中饰演高一女生江依然。2012年9月,在都市家庭情感剧《你是我的亲人》中与刘蓓合作,出演其面临高考的女儿刘娅。2013年6月,参演都市青春励志剧《冬暖花会开》,扮演集团千金慕容珊;同年,主演关注服刑人员子女心理的公益微电影《最远的重逢》,饰在太阳村长大并回到那里担任志愿者的慧慧。2014年5月,参演红色革命历史题材电影《军渡》,饰演帮助八路军运送物资的一家人中的女儿月娥。12月,签约稻草熊影视,成为吴奇隆工作室旗下艺人。2015年1月,参演古装仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》,饰西域魔宗公主屠梦;5月,投入拍摄抗战电视剧《不可能完成的任务》,饰江城医院的护士阿芳;10月,参演都市爱情网络剧《匆匆那年:好久不见》,饰敢爱敢恨的摇滚女青年沈晓棠;12月17日,发行为《蜀山战纪》演唱的插曲《我从来不存在(屠梦版)》。2016年4月,主演电竞题材励志电影《垫底联盟》,饰演周旋于孩子跟工作之间的单亲妈妈;同年12月,参演武侠剧《蜀山战纪2踏火行歌》,饰演碧梧。2017年11月,拍摄快穿题材网络剧《炮灰攻略》,饰演耿直活泼的快穿女主百合。2018年5月,主演古装异能励志网剧《重明卫:大明机密》,饰演“重明卫”中的元气少女段容。2019年1月,参演偶像律政剧《不知东方既白》,剧中余玥饰演一名律师。