Fathia mula melibatkan diri dalam bidang lakonan pada 2009 apabila beliau memegang peranan watak pembantu dalam siri drama Nur Kasih bersama-sama dengan pelakon utamanya, Tiz Zaqyah, Fizz Fairuz dan Remy Ishak, di mana beliau memegang watak sebagai Nabila.

Beliau berlakon dalam filem seram Al-Hijab arahan Pierre Andre terbitan Empat Samudera Plantation Sdn Bhd, beliau memegang watak sebagai Qiss, kekasih Rafael lakonan Pierre. Filem ini ditayangkan pada 6 Oktober 2011.[3] Beliau turut berlakon dalam filem Nasi Lemak 2.0 arahan pengarah kontroversi, Namewee. Dalam filem ini, beliau memegang watak pembantu sebagai isteri kedua kepada seorang nelayan yang dilakonkan oleh Afdlin Shauki dan ditayangkan di pawagam pada 8 September 2011.

Selain itu, beliau memegang watak negatif dalam Bertaut Kasih, beliau sekali lagi bergandingan dengan Ryzal Jaafar dan Fida Ibrahim (sepupu Dato' Sri Siti Nurhaliza).

Antara 2009 hingga 2013, beliau berlakon dalam beberapa drama dan telefilem seperti Bila Musang Berjanggut, Ms. Cinta, Cinta Halal dan Diandra.

Beliau memegang watak utama dalam siri drama Ariana Rose, drama yang diadaptasi daripada novel bertajuk The Wedding Breaker karya Evelyn Rose.[4][5]

Filem lakonannya, Darah Panas ditayangkan di pawagam pada Jun 2015 dan diterbitkan oleh White Merpati Entertainment Sdn. Bhd., beliau memegang watak sebagai Syahana.[6]