2000年,在电视剧《日出东方》中饰演蒋介石。2002年,参演孙俪、佟大为主演的电视剧《玉观音》,出演边小军一角。2004年,由张光北担任总制片人的纪念反法西斯战争胜利60周年电视剧《这里的黎明静悄悄》在黑龙江拍摄。2005年,与李幼斌、何政军合作主演电视剧《亮剑》,饰演国民党爱国军人楚云飞。2007年7月,联手李幼斌、何政军出演《亮剑》的原班人马打造的电视剧《仁者无敌》 2010年,参演贾一平主演的反映豫商传奇的电视剧《经纬天地》,饰演楚陶朱 。2013年,主演反映林业发展的电视剧《山里娘们山里汉》,饰演父亲“李松”;12月,与李诚儒联袂主演话剧《王府井》,张光北饰演的佟寿春与李诚儒饰演的王爷的对手戏,这是他的首部话剧作品。2015年4月出演电影《三体》中常伟思一角。