王珞丹经纪公司（经纪人电话）13240000508与佟大为、杨雪等合作出演爱情剧《蝴蝶飞飞》，在剧中饰演酒店的高级管理人员麦乐乐 [1]  ；同年，与周一围、童蕾等合作出演情感犯罪剧《阳光像花一样绽放》，在剧中饰演冷酷叛逆的失足少女单鹃 [23]  。

2005年，与王学兵、胡悦等合作出演都市情感剧《可可西里》，在剧中饰演高小涛的娇气女友丁文静；3月，与萨日娜、于娜等合作出演家庭伦理剧《母亲是条河》，在剧中饰演农村妇女周翠的大女儿大桃 [2]  。

2006年，与佟大为、马伊琍等合作主演都市爱情剧《奋斗》，在剧中饰演对爱情执着，敢爱敢恨的女孩米莱 [3]  。

2007年4月，与成泰燊、刘兆铭等合作主演剧情电影《车逝》，在片中饰演个性孤僻的女孩美美[24]  ；6月，与剧雪、程前等合作出演都市剧《中国女法官》 [25]  ；6月7日，王珞丹受邀出席第三届电视剧风云盛典；同年，出演抗战剧《烽火孤儿》，在剧中饰演中日混血儿杜薇 [26]  ；10月，与于娜合作主演励志剧《排球女将》，在剧中饰演个性倔强的运动员厉雪 [6]  。

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2008年2月，主演由杨文军执导的爱情剧《暗香》，在剧中饰演因意外而卷入程远生活的中国女孩伍月 [27]  ；5月，凭借电视剧《奋斗》，获得金鹰奖最佳女演员的提名 [4-5]  ；6月，与陈宝国、蒋雯丽等合作出演纪实系列剧《震撼世界的七日》，在剧中饰演80后志愿者关小西 [28]  ；7月，与赵子琪、陆毅等合作主演青春励志剧《我的青春谁做主》，在剧中饰演个性张扬的叛逆女孩钱小样 [7]  。

2009年1月8日，王珞丹出席大爱2008·时尚盛典，获得“大爱之星”的称号 [29]  ；4月，王珞丹在由百万民众参与，近百名娱乐记者联合票选的“80后新生代娱乐大明星”评选中与黄圣依、杨幂、刘亦菲共同获得了内地新“四小花旦”的称号 [8-9]  ；7月15日，王珞丹受邀出席“我心中的经典电影形象”评选活动[30]  ；9月，凭借电视剧《奋斗》，获得第二十七届飞天奖最佳女演员的提名 [31]  ；10月26日，出席腾讯网星光大典，获得内地电视剧女演员奖 [32]  ；同年，与陈柏霖合作主演爱情喜剧电影《恋爱前规则》，在片中饰演端庄温柔的空姐冉静 [33]  ；12月，受邀出席ELLE风尚大典，获得年度风尚新晋演员奖 [34]  。