2003년에 1년만에 연예기획사인 SW 밸리 엔터테인먼트에 입사하였고 그 해 4월부터 7월까지 출연한 MBC의 예능 프로그램인 《강호동의 천생연분》을 통해 연예계 활동을 시작하였다. 초반에는 별다른 인기를 얻지 못하였다가 유민, 세븐 등의 연예인과 함께 대중적 인지도를 높였다.[7]
이후 김희선과 고수가 주연을 맡은 SBS 미니시리즈 《요조숙녀》에서 게임회사 PS2 제품개발부 직원이자 "여성적 매력은 없는 중석적인 단역"인 차주미 역으로 출연하여 연기자로 데뷔하였다.[8][9]
같은 해에 SBS 단막극 《오픈드라마 남과 여》의 139번째 에피소드에서 술집 여자 인희 역으로 출연했다.[10]
이듬 해인 2004년에 MBC의 시트콤인 《논스톱 4》에 동명의 여대생 역으로 109회부터 출연하여 주목을 받았으며,[11] 이 해에 영화 김하늘, 강동원이 주연을 맡은 배형준 감독의 로맨틱 코미디 영화 《그녀를 믿지 마세요》에 강동원이 연기한 최희철의 막내 여동생인 최수미 역으로 출연하여 첫 영화 출연을 이뤘다.
또 이 해에 MBC의 《타임머신》, SBS의 《X맨》 등의 텔레비전 예능 프로그램에 출연하였다.
《논스톱 4》 출연 중에 SOL의 노래 "Destiny"의 뮤직비디오에 출연했고,[12]정지훈과 송혜교가 주연을 맡은 KBS의 텔레비전 드라마 《풀하우스》에 극 중 송혜교의 친구이자 철없는 푼수 캐릭터인 양희진 역으로 출연하였다.[13]
《풀하우스》의 성공 후인 2005년에는 조재현, 송윤아 주연의 SBS 미니시리즈 《홍콩 익스프레스》에서 극중 조재현이 어릴 적에 고아원에 살던 시절 때부터 알고 지내온 홍콩 뒷골목의 허름한 오리구이 음식점에서 일하는 조봉숙을 연기했다.[14]
또 MBC의 단막극인 《베스트극장》168화 "달콤한 악녀가 나에게 왔다"에 부친의 부도로 인해 소매치기를 하거나 계획적으로 남자에게 접근해 하룻밤을 보내고 이를 빌미로 돈을 갈취하는 "꽃뱀"인 조영지 역으로 출연했으며,[15] 《논스톱 4》의 후속작인 《논스톱 5》 111회 에피소드인 "너의 목소리가 들려"에 이승기의 첫사랑 역으로 카메오 출연하였다.[16]
이영은은 이 작품에서 김성령의 딸로 재수생이자 윤다훈이 연기한 어머니의 초등학교 동창생인 외과 의사와 연인이 되는 조은새 역으로 출연했다.[17]
2007년 2월에는 한국의 고전 소설 《심청전》과 판소리 《심청가》로 잘 알려진 효녀 심청을 다룬 KBS2의 1부작 시대극 드라마《심청의 귀환》에 주인공인 심청 역으로 출연하였다.[18]
아버지 심봉사는 임현식이 연기하였다.
그 해 5월에는 대한민국의 만화가 박인권이 그린 동명의 만화를 원작으로 하는 SBS의 16부작 드라마 《쩐의 전쟁》에 주인공이자 사채업자인 박신양이 연기한 금나라의 여동생 금은지를 연기하였다.[19] 이영은은 이 드라마로 SBS 연기대상 미니시리즈 부문 뉴스타상을 받았다.[20]
이후에는 김지석, 한지혜, 조동혁, 유인영, 이상윤과 함께 KBS 일일연속극 《미우나 고우나》에서 조동혁이 연기한 나선재의 옛 애인이자 이상윤이 연기한 서우진과 새로운 사랑을 키워나가는 동물병원 수의사인 황지영을 연기했다.[21][22]
그 해 9월에는 추적 특집으로 편성된 SBS의 특집 드라마 《맛있는 이야기》의 두번째 에피소드인 '원 테이블 레스토랑' 편에 음식점 서빙 담당 서빈 역으로 출연해 상대 역인 문식을 연기한 원기준을 도와 손님들의 사연을 받아 음식으로 만드는 연기를 하였다.[23]
또 이 시기에 자신의 두번째 영화인 라희찬이 감독을 맡고, 정재영, 손병호가 주연을 맡은 은행 강도를 소재로 한 코미디 영화 《바르게 살자》에 인질로 잡힌 은행 여직원 전다혜 역으로 출연하였다.[24][25]
2009년에는 최성국과 함께 황승재 감독의 코미디 영화 《구세주2》에 여주인공이자 최성국이 연기한 택시 기사 임정환의 상대역인 이은지 역을 맡았다.
이 영화는 누적 관객 수 117,000명에 그치며 흥행에 실패했다.
같은 해에 《미우나 고우나》에 함께 출연한 김지석과 함께 KBS2의 공포 시대극 드라마 《전설의 고향》 "혈귀" 편에 출연하여 여주인공인 연을 연기했으며,[34]조선 시대의 실학자정약용을 탐정으로 설정한 OCN의 미니시리즈 추리 사극 《조선추리활극 정약용》에 여주인공이자 정약용을 연기한 박재정의 상대역인 금정골 관아의 소속 다모 설란을 연기하였다.[35]
같은 해에 대한민국의 록 밴드 네메시스의 노래 "슬픈 사랑의 왈츠"의 뮤직비디오에 출연하였다.[36]
이듬 해 2010년에 방영된 장서희, 고주원, 서지석 주연의 SBS 미니시리즈인 《산부인과》에 조연인 분만실 간호사 김영미 역으로 출연하였다.[37]
이후 2011년 3월까지 방영된 tvN의 시트콤 드라마 《원스 어폰 어 타임 인 생초리!》에 삼진증권 영업부 사원이자 후에 해고되어 목가적인 마을 생초리로 내려가게 되는 어설프고 실수투성인 캐릭터 유은주를 연기하였다.[38][39]
2011년에는 이창훈, 최원영, 오윤아, 강예솔과 함께 SBS 일일드라마 《당신이 잠든 사이》에 남편의 첫 사랑인 여의사가 일으킨 의료 사고로 인해 잉태 중인 쌍둥이를 잃었을 뿐만 아니라 자궁을 적출당하여 여자로서의 삶을 잃고 그 남편 마저 여의사에게 빼앗기는 여주인공인 오신영을 연기했다.[40]
원래 오신영의 역할은 소유진에게 주어졌으나 소유진이 뮤지컬에 전념하기 위해 배역을 포기하여 이영은에게 배역이 돌아갔다.[41]
