2009年主演电视剧《痞子英雄》出道成名，并凭借该剧获得金钟奖最佳男主角奖。2010年凭借首部大荧幕电影作品《艋舺》斩获亚洲电影大奖最佳新演员奖。2012年接连主演陈凯歌导演影片《搜索》大获好评，2013年在赵薇导演处女作《致我们终将逝去的青春》饰演陈孝正，在徐克导演的《狄仁杰之神都龙王》中饰演狄仁杰。由于《致青春》、《狄仁杰》分别取得七亿、六亿票房，奠定了他在电影界的地位。