2009年3月14日播出的电视剧《倾城之恋》中饰演“范柳原”,同年与范冰冰共同主演电影《麦田》,扮演逃兵“暇”。
2011年6月15日上映的电影《建党伟业》中饰演“李达”。
2012年播出的电视剧《苍天圣土》担任男一号——爱国志士“易君恕”。
2013年3月8日上映的电影中《萧红》中出演萧红一生最爱的男人“萧军”,并凭借此电影获得第五届中国电影导演协会年度男演员提名和第20届北京大学生电影节最佳男演员提名。同年与徐静蕾、郭富城等人出演电影《越来越好之村晚》,片中扮演一个自称是“游走在娱乐圈”的粉丝头子。同年出演黄宏执导的抗震救灾电影《倾城》,并凭借此电影获得第29届中国电影金鸡奖最佳男主角提名和第20届北京大学生电影节最佳男演员提名。
2014年10月21日携手南笙主演优酷出品、啼声影视合力打造的都市奇幻单元剧《奇妙世纪》,剧中饰演心理医生章文。