2002年，出演仪伟执导的都市情感剧《偶然》，在剧中饰演一直暗恋着陆敏的Gerry，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈。2003年，出演苏有朋、蔡琳、何润东主演的青春偶像剧《情定爱琴海》，在剧中饰演阳光开朗的江少杰；同年，出演森岛、苏莜晨执导的喜剧电影《我的电脑会说话》，在片中饰演外形俊朗的Chirs，这是他的首部电影作品。

2004年，出演黄晓明、刘亦菲、王洛勇主演的古装武侠剧《神雕侠侣》，在剧中饰演丘处机的徒弟甄志丙，从而受到关注；同年，出演关锦鹏执导的民国爱情电影《长恨歌》，在片中饰演严师母的表弟康明逊。2005年，与黄圣依、窦智孔、孙菲菲合作主演古装武侠剧《碧血剑》，在剧中饰演男主角袁承志的结拜兄弟李岩。

2006年，出演李勇执导的剧情电影《沙滩上的舞步》，在片中饰演英俊潇洒且擅长舞蹈的男主角肖锐；同年，出演胡雪杨执导的剧情电影《上海1976》，在片中饰演男主角胡晓军。2007年2月，参加东方卫视明星竞技类节目《非常有戏》的录制；同年，与寇世勋、丛珊、杨幂合作主演古装剧《大秦直道》，在剧中饰演秦始皇的长子扶苏；之后，与吕玉来、田原、肖涵合作主演爱情电影《海上梦境》，在片中饰演才华横溢但性格却多疑忧郁的DJ凯文。

2008年，与舒畅、王泊文、高兰村合作主演古装剧《春秋淹城》，在剧中饰演男主角公孙宇；9月14日，参加在江苏省常州市举行的“明月照武进”中秋晚会。2009年，出演张纪中执导的古装神话魔幻剧《西游记》，在剧中饰演武艺高强的黄袍怪；同年，出演萧锋执导的剧情电影《大国手》，在片中饰演风流倜傥且聪慧出众的男主角范西屏。

2010年，出演范秀明执导的家庭情感剧《救人一命》，在剧中饰演薄情寡义且未达目的不择手段的沙家麟；之后，出演杜雨露、孙兴、黄轩主演的谍战剧《黎明前的暗战》，在剧中饰演潜伏在共产党周围的间谍陆志豪；同年，与段奕宏、袁文康、小宋佳合作主演革命战争剧《圣天门口》，在剧中饰演雪家大少爷雪茄；之后，出演张新建执导的年代剧《知青》，在剧中饰演具有抱负与理想的北京青年赵曙光。

2011年，与朱梓骁、韩彩英、吴映洁合作主演都市情感剧《无懈可击之蓝色梦想》，在剧中饰演成熟稳重的恒雅广告公司客户部总监宋忠诚；同年，与蒋欣、王凯合作主演乡村励志情感剧《女人的天空》，在剧中饰演怀揣城市梦想的东北农村青年吴家义。2012年，与王丽坤、刘丛丹合作主演谍战剧《枪花》，在剧中饰演幽默风趣且风流倜傥的男主角李克明；同年10月，参加安徽卫视访谈类节目《非常静距离》的录制。

2013年，出演高希希执导的革命历史剧《毛泽东》，在剧中饰演湘军都督府参谋长程潜；同年，与蔡明、王丽云、盖克合作主演家庭情感喜剧《老妈的三国时代》，在剧中饰演孙丽琴的儿子郑俊，与王丽云饰演一对母子。

2014年，与胡歌、刘涛、陈龙合作主演古装传奇剧《琅琊榜》，在剧中饰演温润如玉且文武双全的莅阳长公主之子萧景睿，与张棪琰饰演一对母子，从而受到更多关注。2015年10月，参加北京卫视音乐推理互动节目《歌手是谁》的录制，并现场演唱了《健康歌》；之后，出演杨婷执导的话剧《人赃俱获》 。

2016年1月27日，获得“中国时尚权力榜颁奖盛典”年度最具风格荧幕形象奖；随后，与侯祥玲、黄海冰、赵文卓合作主演革命战争剧《红星照耀中国》，在剧中饰演心系国家、忧国忧民且有着坚定信仰的国民党军人华盛顿·吴；同年，与张若昀、焦俊艳、李现合作主演悬疑刑侦网络剧《法医秦明》，在剧中一人分饰二角，分别饰演了企业高管武力学、萎靡颓废的瘾君子陈彪；之后，出演鞠觉亮执导的古装宫廷剧《孤芳不自赏》，在剧中饰演老辣阴险的张尚书。

2017年，与尹航领衔主演年代情感剧《红》，在剧中饰演有勇有谋、亦正亦邪的男主角周行健。2018年，与曲尼次仁、刘美旗、封佳奇联合主演抗战剧《穿甲弹》，在剧中饰演有着大无畏牺牲精神的男主角韩涛；同年，更改艺名为“程枫”。