2003年，翟天临主演导演杜琪峰的电影《少年往事》，该片入围了台湾金马奖。 2009年， 在北京电影学院表演系硕士研究生班就读，并担任表演本科班助教老师。2012年，翟天临因主演电视剧《心术》中郑艾平一角深受大家喜爱，凭借该剧获得第二届搜狐视频电视剧盛典最佳男配角、最佳新人和华鼎奖电视剧最佳新锐男演员提名。 2013年7月4日，其主演的人气职场剧《杜拉拉之似水年华》登陆东方卫视。 8月，翟天临与冯绍峰、林依晨等联合出演的古装偶像巨制《兰陵王》在四大卫视黄金档播出，并且凭借在《兰陵王》中的优秀表现 ，获得《国剧盛典》演艺偶像奖。 2014年，主演年代励志传奇剧《大当家》，在剧中饰演自闭症患者程月亮一角。 同年，与金城武、章子怡、宋慧乔、佟大为、黄晓明联袂主演大制作电影《太平轮》。同年与吴秀波、姚晨搭档主演的都市情感生活轻喜剧《离婚律师》上星播出，获得良好的收视率和口碑。 2015年，电视剧版《白鹿原》白孝文一角将由翟天临出演，为了更好的诠释角色增重20余斤 。 同年，电视剧《剧场》中与陈数搭档，演绎了上世纪80年代一个小城话剧团的悲欢离合，这部电视剧入选2015年度“中国电视剧选集”。在电视剧《潜行者》中翟天临饰演经济学奇才李正白，率领着“猎风行动组”历尽艰辛，打赢了旨在重创日伪经济的没有硝烟的战争。又在谍战戏《决杀》翟天临挑大梁出演赵惊蛰一角，该剧在播出期间连续登顶收视第一的位置，凭借纯熟的“眼技”让网友大呼过瘾，更有网友评价：眼神里都是戏！ 2016年，翟天临主演的仙幻开年贺岁剧《青丘狐传说》于湖南卫视播出，同期与吴秀波共同主演三国题材战争权谋古装巨制《军师联盟》，戏中将与与吴秀波、刘涛、李晨等实力派演员飚戏。 青春成长励志连续剧《裸漂》也将于同年与观众见面。