2007年，与罗德元、李晨、郑罗茜合作主演剧情电影《地下的天空》，在片中饰演矿工丁井生，从而正式进入演艺圈。
2008年，出演李少红执导的古装情感剧《红楼梦》，在剧中饰演邢岫烟的丈夫、薛宝琴的哥哥薛蝌。
2009年，出演刘烨、高圆圆、李小冉主演的爱情电影《无人驾驶》，在片中饰演总是开车带着不同女人的代驾男孩里加；随后，签约北京千易时代文化传媒有限公司，成为旗下签约艺人。
2010年，与陈乔恩、黄晓明、曾志伟合作主演青春校园爱情电影《激浪青春》，在片中饰演赵家丰；同年，出演刘烨、陈坤、张嘉译主演的革命电影《建党伟业》，在片中饰演刘仁静。
2011年，与杜雨露、孙兴、周扬合作主演谍战剧《黎明前的暗战》，在剧中饰演肖天济；同年，主演都市情感剧《你是我的幸福》，在剧中饰演严小磊；此外，他还获得了“春季电视剧互联网盛典”最佳男新人奖。
2012年，与苏青、朱刚日尧、李璟合作主演革命剧《铁血男儿夏明翰》；7月6日，其主演的惊悚悬疑电影《青魇》上映。
2013年，出演微电影《安大略合约》，在片中饰演潘小帅；7月27日，其主演的都市情感励志剧《棋逢对手》在河北卫视、厦门卫视首播，而他在剧中则饰演了男主角郑墨，并为该剧演唱了主题曲《不要了》；同年，与周迅、朱亚文、秦海璐合作主演年代传奇剧《红高粱》，在剧中饰演女主角九儿青梅竹马的初恋张俊杰。
2014年10月1日，其主演的剧情电影《黄金时代》上映，而他在片中则饰演了民国作家骆宾基；10月17日，其主演的剧情电影《蓝色骨头》上映；11月28日，其主演的剧情电影《推拿》上映，而他在片中则饰演了推拿中心的盲人推拿师小马，这是他首次在影视作品尝试盲人的角色；12月，获得“国剧盛典”年度飞跃男演员奖。
2015年，作为野生动物实习饲养员参加了湖南卫视原创动物真人秀节目《奇妙的朋友》的录制；6月，担任“上海国际电影节”亚洲新人奖的评委；9月，成为男性时尚杂志《智族GQ》金九刊暨六周年刊的封面人物；9月16日，获得“GQ年度盛典”年度突破艺人奖；8月20日，其主演的爱情电影《恋爱中的城市》上映，而他在片中则饰演了第三单元“巴黎篇”的男主角刘畅；同年，出演古装传奇剧《芈月传》，在剧中一人分饰二角，分别饰演了芈月的初恋情人春申君黄歇、芈月的男宠魏丑夫，该剧在全网的总播放量突破了200亿；此外，他还获得了“第10届华语青年影像论坛”新锐男演员奖。
2016年2月13日，其主演的古装传奇剧《女医·明妃传》在江苏卫视、东方卫视播出，而他在剧中则饰演了明朝第七位皇帝明代宗朱祁钰；3月21日，其主演的民国探案喜剧《猎人》在北京卫视播出；5月24日，其主演的职场情感剧《亲爱的翻译官》，而他在剧中饰演了男主角程家阳，这也是他首次在影视作品尝试翻译官的角色，该剧不仅获得了全国电视剧年度收视冠军，而且平均收视率也都破2；6月25日，受邀出席“巴黎时装周-Dior Homme2017年春夏时装秀”。
