2009年，主演张艺谋导演的电影《三枪拍案惊奇》，闫妮在片中饰演风情万种却有智谋有胆量，敢爱敢恨的老板娘；

2010年闫妮凭借这部电影走上柏林电影节的红地毯。这部影片是2009年最受大众关注的华语电影，影片极具争议与卖座。

2009年3月19日，主演的首部反映中国三峡大移民的电视剧《国家行动》开播，闫妮在剧中饰演峡江县县委*向云秀；

12月28日，出演的电视剧《铁齿铜牙纪晓岚4》开播，闫妮在剧中饰演格格葛松儿。

2010年1月2日，主演的国内首部工业题材剧《奠基者》开播，闫妮在剧中饰演将军余秋里的夫人刘素阁；

2月21日，主演的都市生活轻喜剧《三七撞上二十一》开播，闫妮在剧中饰演邓佑真；4月15日，主演的电视剧《张小五的春天》开播，闫妮在剧中饰演有勇有谋有情有义的女包工头张小五；

6月14日，主演的国内首部反映刑满释放人员生活的现实题材电视剧《永不回头》开播，闫妮在剧中饰演刑释人员王朝东的妻子何丽萍。同年主演大型绿色家庭情景喜剧《乐活家庭》和《乐活家庭2》，闫妮在剧中饰演知性达观、才貌双全的小区咖啡店老板娘。