陈昊还记得自己重生之前，看过一部电影叫做《南方车站的聚会》，桂纶镁在电影里饰演的陪泳
——刘
，
着一
流利的武汉方言，带着陪泳象征
的白帽子，是陪泳又不陪泳，注定她在电影里有不一样的经历。01bz.cc
电影中，刘作为被挑选出来的举报
，跟周泽农之间的纠葛，背叛与救助之间来回徘徊。世俗又遗世独立的气质，桂纶镁的表演，可圈可点。在众多男戏中成为一抹亮色。
胡歌对桂纶镁的评价：一
鹿，敏感而灵动。导演刁亦男对她的评价：做到了非常了不得的事
。
清新桂纶镁最开始被广大观众熟知，是从周杰伦《不能说的秘密》中出来的路小雨。
《不能说的秘密》里的她造型清纯可，气质清新自然，即使在周杰伦的光环下，含蓄不失开朗的路小雨，生动活泼，还是成为了整部电影的灵魂。没有桂纶镁的路小雨就没有不能说的秘密。
同时，这部电影也奠定了桂纶镁小清新的地位。成为当时多少男孩心中的初恋。周杰伦在筹备电影的时候，主角就选定了桂纶镁，因为看过她的《蓝色大门》，非常符合他内心初恋形象。
2002年，作为学生的桂纶镁，出演了个首部电影《蓝色大门》。稚
素净的面孔，青春活力的态，《蓝色大门》中孟克柔成为了多少少男少心中的。假小子的发型，白皙的皮肤，淡薄的眼唇，骨子里散发的倔强，桂纶镁的孟克柔可谓本色出演。
据说，桂纶镁成为演员也是个意外。01bz.cc当时《蓝色大门》的副导演在寻找主角，刚好看到桂纶镁，让她录了一段DV，对着镜微笑，之后就开启了她的演艺生涯。
因为清新可的形象，桂纶镁很长一段时间接的都是这一类的电影，似乎从此摆脱不了这个标签。
而桂纶镁本在不断尝试着转型！
2008年，桂纶镁参演了徐克导演的作品《不坏》，在里面饰演了只虚拟的摇滚孩铁菱，酷拳击，穿着炫酷，
炸，烟熏妆，好拳击但是一上台就被KO。
铁菱敢敢恨，被偶像喜欢时超级欢喜，但发现偶像只是因为费洛蒙喜欢她时，果断放弃。三个孩子中最知道自己要什么的一个。
虽说是摇滚孩，但桂纶镁骨子里的那
文艺气息还是笼罩在铁菱身上，还是有那么点孟克柔的影子。只是这个孟克柔走得是朋克风。
但《不坏》也是桂纶镁在演绎事业的一个转折，也给了她更多的发展空间。之后桂纶镁参演了《龙门飞甲》饰演感的布噜嘟，《肩上蝶》里饰演勇敢追的白兰，《全球热恋》里饰演了有强迫症洁癖的Lly。
诸多的尝试，但影响不大，似乎摆脱了“小清新”，不拍文艺片，桂纶镁就不再是桂纶镁，几部电影都没有掀起水花，也没有让印象
刻的角色。
2012年，桂纶镁凭借《朋友 男朋友》获得第49届台湾电影金马奖和第55届亚太影展双料最佳主角。
《朋友 男朋友》里桂纶镁饰演的林美宝，非常适合她的角色，青春时期帅气张扬，是一个为了朋友，能够掀起发剃掉发的，但内心却是一个很细腻的孩，徘徊在喜欢自己和自己喜欢的之间。
桂纶镁把林美宝演的
木三分，或许是导演的原因，因为也曾执导过《蓝色大门》，或许是桂纶镁身上“孟克柔”的气质太强，《朋友 男朋友》更像是《蓝色大门》的延续版，林美宝像是长大了的孟克柔。
2013年，同样是刁亦男导演的作品并获得第64届柏林电影节最佳影片金熊奖的《白
焰火》，桂纶镁饰演了亦正亦邪的主角吴志贞，凭借这个角色，第三次提名金马奖最佳主角。
吴志贞是冷艳秘的洗衣店员工，举手投足间总散发着迷的魅力，连廖凡扮演的办案警察都沦陷在她的魅力中。
桂纶镁总是能将这种类型的物演得惟妙惟肖，物的复杂，可怜之必有可恨之处，但这可怜之的无奈、无助，内心的挣扎，在黑暗中渴望光明，对生活的挣扎，每一个都能表演到位，且让讨厌不起来。
桂纶镁曾经在采访中表示，与刁亦男导演合作之前，一直非常彷徨，因为她一直走的是一个不太主流的路线，她只选择自己喜欢的角色和电影。有时候想着自己是不是应该靠向大众。在坚持自我和投向大众之间彷徨着、惆怅着。
与刁亦男合作之后，开启了她另一扇门。合作的两部作品，桂纶镁的表演都稳定发挥，演技可圈可点，表演的小物特点展露无疑。
因为截然不同的文化背景和教育程度，演《南方车站的聚会》前，刁亦男要求她武汉话要比当地好，为了说好武汉话，桂纶镁提前到武汉学习语言，体验当地风俗。
住筒子楼，观察陪酒孩，让自己生活在电影会呈现的氛围中。
胡歌表示在这部戏中，一部分压力是来