งานถ่ายแบบและถ่ายมิวสิกวิดีโอของเธอเป็นที่สนใจของสถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 จนเธอได้เซ็นสัญญาเป็นนักแสดงในสังกัด และร่วมแสดงละครเป็นครั้งแรกในละครซิตคอมเรื่อง เพื่อนซี้ล่องหน แต่ไม่ประสบความสำเร็จ ต่อมาได้รับคำวิจารณ์ที่ดีและส่งผลให้เธอเป็นที่รู้จักมากขึ้น ในละครโรแมนติกดราม่าเรื่อง กุหลาบไร้หนาม
อุรัสยาเริ่มมีชื่อเสียงปลายปี พ.ศ. 2553 หลังจากแสดงละครเรื่อง ดวงใจอัคนี โดยเธอได้รับรางวัลท็อปอวอร์ด 2010 และ สยามดารา สตาร์ส อวอร์ดส์ 2011 ในสาขาดาวรุ่งหญิงยอดเยี่ยม ในปี พ.ศ. 2554 เธอได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลนาฏราช สาขานักแสดงนำหญิงยอดเยี่ยมจากการแสดงในละครเรื่องที่สี่ของเธอ คือ เรื่อง ตะวันเดือด ในปีเดียวกันนั้น อุรัสยามีผลงานสร้างชื่อจากบทบาทหญิงสาวความจำเสื่อม ในละครเรื่อง เกมร้ายเกมรัก ซึ่งทำให้เธอได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลโทรทัศน์ทองคำสาขานักแสดงนำหญิงดีเด่น อีกทั้งยังได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลสยามดารา สตาร์ส อวอร์ดส์ 2012 ในสาขานักแสดงนำหญิงยอดเยี่ยม และรางวัลเมขลา ครั้งที่ 24 ในสาขาผู้แสดงนำหญิงดีเด่น โทรทัศน์ทองคำ 2018 นักแสดงนำหญิงดีเด่น