2000年11月，在黄克敏执导的围绕爱情、亲情及部落仇杀的作品《情定北非》中饰武术教授过海 ；随后，与王学兵、陈好合作，共同主演了刘书宁执导的公安题材作品《欲望阻击》，饰陈栓 。2003年，主演了国内第一部现代浪漫功夫剧《我的功夫女友》，扮演了一个极具搞笑色彩的人物张乐星 。2005年8月，搭档邓超、释小龙，主演胡明凯执导的搞笑、推理、悬疑、惊悚的风格的古装作品《少年包青天3》，诠释了大宋才学第一的公孙策 。 2007年8月，拍摄关于文凭与职场、爱情与物质的青春励志电影《替补职员》，塑造了总在求职路上遭遇不幸的亓国良 ；10月，在中国首部盗墓题材电视剧《国家宝藏之觐天宝匣》中扮演科研学者高阳 。2009年5月，主演了周伟执导的主旋律题材电影《疯狂的玫瑰》，扮演了与警方百般周旋的犯罪分子赵平安 ；10月，与商蓉共同主演了武侠探案推理电视连续剧《女神捕》，赵阳出演了一位风流倜傥的公子哥 ；11月，与张恒、王挺、李解共同主演了革命历史题材作品《兴国，兴国！》，塑造了从农到匪再到革命者的谢殿生一角 。2010年1月，出演了间谍、宝藏、动作、寻仇、悬疑等商业元素一体的《古今大战秦俑情》，赵阳在剧中饰演一位名为秦兆风的博物馆研究员 ；4月，拍摄了清华大学建校100周年的献礼剧《天行健》，赵阳塑造了建筑学家梁思成 ；5月，出演了革命历史题材谍战剧《极道英雄》，诠释了英俊富贵的军统特务兰飞 。2011年8月，与班嘉佳、杨梅共同主演了西藏历史题材长篇电视连续剧《西藏秘密》，在剧中饰演郭晓冬私生子 。2012年5月，在李木戈执导的都市情感喜剧《玫瑰炒肉丝》中诠释了老好人唐望洲 ；10月，搭档赵子琪、涂松岩主演都市情感电视剧《七年不痒》，赵阳在剧中饰演了一个出身贫寒、白手起家的创业男龙东强 ；10月10日，应邀录制了在陕西卫视的《华夏夺宝》节目 ；随后，在周渝民、王学圻主演的战争题材作品《彼岸1945》中饰演一个在抗战中谋求暴利的生意人颜乐昌 。2013年3月，与姜冰洁合作主演了，周拓如执导的现实生活和文艺色彩的微电影《初见》，扮演了相亲不下百次的赵阳 。