2015年,因出演由吴锦源执导的悬疑轻喜剧《煮妇神探》而正式进入演艺圈 。
2016年10月7日,都市奇幻网络剧《我不是妖怪》在爱奇艺上线,并在剧中饰演一位拥有甜美歌声的歌手董小绿 ;同年,还参演了都市情感电影《一路高歌》。10月26日,主演的校园喜剧网络电影《公主和她的49个男仆》上线,肖燕在片中饰演女主角苏闯,转学进入由49个男生组成的“和尚”班,帮他们找回梦想 。2017年6月14日,都市话题网络剧《寻人大师》在爱奇艺上线,并饰演一名可爱的职业Coser小思 ;同时,还参演了根据郭敬明同名小说改编的奇幻历险电视剧《爵迹·临界天下》。12月19日,青春校园网络剧《燃血女神》在优酷上线,在剧中肖燕饰演外表呆萌内心倔强的女孩“土豆妹”。
2018年2月8日,根据古龙同名小说改编的古装武侠电视剧《飘香剑雨》在爱奇艺播出,并在剧中饰演一位精通暗器使用的大家闺秀唐纯,还为该剧与汤晶晶合唱插曲《相望》 。
2019年1月28日,根据九鹭非香同名小说改编的古装仙侠剧《招摇》在湖南卫视周播剧场播出,肖燕在剧中分饰软萌的乖巧门徒琴芷嫣和时而被附体的路招摇 。4月3日,根据中国四大民间爱情传说之一《白蛇传》及赵雅芝版同名电视剧授权改编的古装神话剧《新白娘子传奇》在爱奇艺播出,肖燕凭借跟随白素贞经历红尘的小青一角获得观众关注 。5月27日,参演的玄幻剧《爵迹·临界天下》在爱奇艺上线,其在剧中饰演六度使徒天束幽花 。8月,在古装言情剧《三嫁惹君心》中饰演一名身怀抚琴绝技的酒家女居沐儿 。11月,参演都市情感剧《半是蜜糖半是伤》 。12月6日,在爱奇艺尖叫之夜上获得年度戏剧潜力艺人奖 。
2020年3月24日,主演的民国悬疑剧《民国奇探》在爱奇艺播出,其在剧中饰演的白幼宁是一名富有正义感的女记者 。6月5日,主演由郭靖宇执导的女性励志传奇电视剧《小娘惹》登陆东方影视频道,并在剧中分饰菊香和月娘二角,诠释月娘一生不屈不挠的奋斗史 。