2009年，在都市悬疑剧《无懈可击之美女如云》中出演人力资源总监邹敏，自此开始演艺事业。

2010年，出演悬疑动作电影《掘墓人》；12月，出演滕华涛执导的都市情感剧《裸婚时代》。

2011年，参演改编自慕容湮儿同名小说的古装宫斗剧《倾世皇妃》，在剧中饰演杜莞的贴身丫鬟瓶子；同年，在根据真实事迹改编的人物剧情片《生命临界》中饰演英雄之女丁婉。

2012年10月26日，搭档林心如主演的恐怖电影《楼》上映，在片中饰演策划界新秀，”鬼楼探险“参与者樱桃。

2013年9月，主演的暖心励志剧《等你爱我》在北京杀青；随后，领衔主演古装神话喜剧《布袋和尚新传》之《白狐情》，在剧中饰演痴情白狐。

2014年4月，在王响伟、曹荣联合执导的古装传奇剧《神医传奇》中饰演能文能武、性格直爽、痴情执着的长阳公主；同年，在抗战传奇剧《青春烈火》中饰演百乐门的舞女莉香。

2014年6月，主演的催泪苦情剧《我有一个梦》在安徽滁州影视城开机，白柳汐在剧中饰演单纯善良、勇敢坚韧的传统女性冯小莲；7月，主演都市青春偶像爱情剧《骄阳似我》，在剧中活泼可爱的艺人体操队运动员王冉；同年，与刘畅主演情景喜剧《甜蜜生活》，饰演刚柔并济的超能力女王姚素素。

2015年，在陈浩民主演的古装传奇喜剧《乞丐皇帝与大脚皇后》中饰演郭山甫之女郭玉婷；8月27日，与邓超、段奕宏主演的犯罪悬疑电影《烈日灼心》上映，在片中饰演惨遭杀害的女画家。

2016年，参演长篇剿匪剧《烽火线》；同年，参演电视连续剧《深爱食堂2》；7月，与李晨浩、陶帅主演的古装玄幻剧《神兽麻将馆》杀青，在剧中首次出演无厘头逗比角色，神兽吴小桃；8月，主演蔡頔指导的网络电影《金刚瓢娃》，在剧中饰演可爱呆萌的女孩沈晓莫；11月，与汪东城联袂主演的少年奇幻热血网剧《镇魂街》杀青，白柳汐在剧中担任霸气女将军紫薇；12月，再次受邀参加央视艺术品鉴赏节目《一锤定音》。

2017年1月20日，网络喜剧电影《上海滩之旗袍侠》上映，白柳汐在片中风华绝代的百乐门歌女李彩儿；5月，主演的悬疑断案剧《心理师》在腾讯视频播出，她在剧中饰演单元女一号秦清；