2007年，参加《加油！好男儿》并获得全国季军从而进入娱乐圈，签约华谊兄弟和井柏然成立BoBo组合；10月15日，发行首张EP《光荣》，同名主打歌获得无锡七彩假日颁奖典礼金曲奖、Music Radio中国TOP排行榜金曲奖等奖项。

2008年1月，BoBo组合获得新浪网络盛典年度人气组合、BQ年度优质偶像等奖项；4月27日，组合发行首张专辑《世界之大》，凭借该专辑获得第八届全球华语歌曲排行榜最受欢迎组合奖。

2009年，付辛博首次主演情景喜剧《青春进行时》。2010年，付辛博参演爱情电影《全城热恋》，饰演大福一角；9月，付辛博获得中国2010“风尚盛典”盛典风尚新锐男演员奖。

2011年，签约金牌大风并于8月25日发行首张个人专辑《付辛博，一个人》；凭借该专辑付辛博获得东方风云榜十大金曲、第四届星光大典年度音乐新人奖和第四届音乐风云榜新人盛典年度新人奖等奖项；同年参演庆祝中国共产党建党九十周年而制作的献礼电影《建党伟业》，付辛博饰演高君宇。

2012年2月，付辛博参加的节目《我们结婚了》中国版情人节特辑播出，新娘是朴孝敏；8月，付辛博与华谊兄弟约满，BOBO组合正式宣布解散；同年，参演时尚浪漫偶像剧《童话二分之一》。

2013年4月，由付辛博、吴尊、郑少秋、安以轩等主演的古装历史电影《忠烈杨家将》上映，付辛博饰演杨七郎；5月13日，签约亚神音乐；6月13日，发行第二张个人专辑《MR. X 》，专辑主打歌《这一刻，爱吧》作为其主演的同名微电影主题曲；

2014年初，出演的青春偶像电视剧《七个朋友》播出，付辛博饰演秦永泽；7月，和安以轩合作出演的爱情偶像电视剧《真爱遇到他》在浙江卫视播出，付辛博饰演张恺杰；同年和张亮合作主演年代电视剧《1931年的爱情》，付辛博饰演周定一和沈书豪。

2015年1月4日，参加的人文旅行真人秀节目《茶道真兄弟》播出；3月11日，参加的亲子真人秀《远方的爸爸》在江苏卫视播出，讲述付辛博带着一对朝鲜族兄妹远赴韩国，展开他们的寻父旅程；8月26日，和李小冉合作主演的抗战电视剧《毕业歌》在江苏卫视播出，双重挑战文戏武戏；9月19日，担任常驻嘉宾的竞技综艺《中韩梦之队》播出；同年担任户外探险真人秀《一起出发》的常驻嘉宾。

2016年2月，和景甜、张哲瀚、李晟合作出演的古装剧《班淑传奇》在中央电视台电视剧频道播出，付辛博饰演霍恒和霍桓；2月8日，和小彩旗合作主演的古装神话爱情电视剧《青丘狐传说》在湖南卫视播出，付辛博饰演书生王子服；2月27日，参加的综艺《快乐大本营》播出；6月4日，担任常驻嘉宾的爱情综艺《如果爱第三季》在湖北卫视播出；7月，和宋茜、郑智薰合作出演的青春偶像电视剧《八月未央》开机，付辛博饰演朝颜。

2017年1月2日，和韩雪合作主演的年代电视剧《乱世丽人行》在江西卫视、天津卫视联合播出，付辛博饰演爱国教师历文轩；1月16日，和马可合作主演的玄幻穿越网络剧《寻找前世之旅》播出，付辛博一人饰演六个角色；6月30日，和熊乃瑾合作主演的热血青春竞技电影《不败雄心》上映，付辛博饰演至诚；12月和马可、王晓晨合作新派武侠剧《萍踪侠影》饰演周山民。

2018年1月3日，和颖儿合作主演的都市青春励志电视剧《最好的安排》在山东卫视播出，付辛博饰演徐天。3月14日，与辛芷蕾、雷牧、戴燕妮等主演的都市情感剧《幸福巧克力》在芒果TV播出，付辛博在剧中饰演段天乐。6月，搭档郭晓婷、巫迪文等出演超级网剧《胡莱三国》，在剧中饰演刘莱才。7月，和颖儿、李治廷合作主演的仙侠题材电视剧《古剑奇谭2》在优酷播出，付辛博饰演乐无异。