2009年，客串了韋正執導的愛情喜劇《愛情公寓第一季》，這也是他首部影視作品。
2010年4月，與朱杰共同主演了中國人民海軍建軍初期發展歷程為題材的《海魂》，詮釋了軍統女間諜唐穎一角；9月，在張娜拉、高昊主演的古裝輕喜劇《刁蠻俏御醫》中飾趙湘凝；隨后，在藍盈瑩、張若昀戰爭劇《靂劍》中飾蔣冬梅。
2011年2月，搭檔王洛勇，在黃克敏執導的諜戰劇《絕殺》中飾女特工方晴；5月，參演了胡意涓與黃軍聯合執導的民初家族情感戲《鎖夢樓》。
2012年1月，參加了諜戰戲《血刃》的演出，并與于震、何琳合作此劇。
2013年1月，和于小偉搭檔，出演了民國懸疑劇《大米市》，飾演漂亮可愛的千金小姐萬青梅；4月，加盟了由高云翔主演的清裝后宮劇《多情江山》；9月，加盟了由陳寶國主演的“無敵”系列第六部《信者無敵》的拍攝。
2014年1月，在李立群、李佳主演的都市情感劇《空巢姥爺》中飾李元媛；3月，主演了救助打撈題材作品《碧海雄心》，在劇中飾演袁泉的助手“陳瑛”；7月，在于正執導的中國第一部集愛情、懸疑、魔幻為一體的古裝探險戲《美人制造》中在劇中飾演癡情女喜兒。
2015年4月，蔡蝶加盟《最后的戰士》飾演阿麗卡。