2007年1月，革命剧《星火》在中央电视台综合频道播出，江一燕在剧中一人分饰两角，分别饰演性格坚强的周梅春和母亲梅春娘；4月12日，因她在音乐、影视及创作方面的出色表现，被财经杂志《福布斯》举办的年度中国名人颁奖典礼上授予年度潜力名人奖；12月17日，发行第一张个人专辑《星光电影院》，专辑收录11首歌。
2008年4月14日，主演的爱情剧《我们无处安放的青春》上星播出，她在剧中饰演温柔而孤独、对爱情执著的周蒙，并亲自作词配唱插曲《我还在这里》。
2009年4月22日，与刘烨、高圆圆合作的历史题材影片《南京！南京！》上映，凭借片中饰演的风尘舞女小江提名第10届华语电影传媒大奖最佳女配角 ；7月24日，主演的爱情悬疑类型电影《鱼不在水里》上映，在片中饰演外表柔弱内心倔强而执着的钢琴女孩安雪 ；
10月14日，在谍战电影《秋喜》中饰演单纯简单的疍家姑娘秋喜；同年，江一燕还主演了由凡一平的小说《撒谎的村庄》改编而成爱情电影《宝贵的秘密》，并凭借在片中饰演的乡村教师韦美秀获得第1届澳门国际电影节金莲花奖最佳女主角提名。
