1997年参演个人首部话剧《四季爱情》， 参演个人首部电视剧《潘汉年》。 1999年参演个人首部电影《鲁镇传说》，饰恶气痞气的富家恶少丁家昌。 2001年主演电视电影《十面埋伏》，分饰两角——明朝著名琵琶演奏家汤应曾和阿桂； 主演电视剧《高原骑兵连》，饰骑兵军官徐立平。 2003年参演电视剧《沉默的证人》，饰精神分裂病人石隐。 2005年参演电视剧《温暖》和《沙家浜》。 2006年主演话剧《我爱爱情》，饰男主角小P ；与刘涓共同执导数字电影《和顺的夏天》和《掌声响亮》。 2007年参演话剧《北京大爷》，饰欧日华；该剧演员全部为北京电影学院06级MFA表演专业在读研究生。 2008年参演并执导电影《轮椅上的奇迹》，饰身患绝症的击剑教练许烽。 参演电视剧《潜伏》，饰锋芒毕露的军统特务李涯；以精湛地演技成功塑造了一个执着坚定的反派人物，并荣获2010年华鼎奖最佳男配角奖。特务李涯也已经成为了经典荧屏形象。 同年8月参演电视剧《密战》，饰国际商业间谍兼冷酷杀手蝴蝶。 2009年主演《宝贵的秘密》，饰山村青年照相师蓝宝贵。 同年7月参演电视剧《隐形将军》，饰玩世不恭的富家公子哥儿韩奎，逐渐成长为优秀的共产党地下工作者。 同年9月参演郑晓龙执导电视剧《金婚风雨情》，饰迂腐痴情的南方知识分子季诚。 2010年参演话剧《四世同堂》。 同年2月参演电视剧《旗袍》， 饰从投身革命的富家公子到投敌叛变的阴险叛徒赵世杰，他成功演绎前后反差极大的巨烈转变，再次荣获2011年华鼎奖最佳男配角奖。 同年8月参演电影《建党伟业》，饰学生领袖邓中夏。 同年10月主演孔笙执导的电影《天上的伙伴》，饰自闭症女孩陆小荷的父亲。 2011年2月参演孔笙执导电影《北川重生》。同年5月主演话剧《爱情的印象》祖锋一人分饰8个不同角色。 同年6月主演电视剧《时尚女编辑》，饰摄影师艾崇文。 12月参演娄烨执导《浮城谜事》，饰警察童明松。 2012年5月主演电视剧《独狼》， 饰枪王之王林杰森。 同年12月参演电视剧《婚战》，饰编辑孟三力。 2013年1月参演许鞍华执导电影《黄金时代》， 饰演东北作家罗烽。 同年4月，第三度与孔笙导演合作，参演电视剧《北平无战事》饰崔中石，完美演绎了一位外表温润优雅、不畏生死的中共地下党，将2014年国剧盛典年度最佳男配角收入囊中。 同年8月参演电视剧《谋圣鬼谷子》，饰姬元伯。 同年9月参演张艺谋执导电影《归来》，饰反派邓指导。 2014年8月参演电视剧《刑警队长》，饰刑警胡德强。 同年9月至2015年2月，客串郑晓龙执导电视剧《芈月传》，饰屈原。 同年11月至2015年2月参演电视剧《毕业歌》，饰中统特务头子季家鸣。 2015年5月参演电视剧《双刺》，出演独具魅力的暖男特工彭刚。