1992年，毛孩在电影《一个姑娘三个兵》里饰演一个小战士。 1993年，空话政剧团要排话剧《甘巴拉》，毛孩被当时的副团长选中饰演一个小战士。1996年，空政话剧团排一台话剧《湘江·湘江》，毛孩在剧中饰演小战士龙牙子。同年，还出演电视剧《大秦腔》，在剧中他扮演一个身世不清的儿子。2001年，在《兵哥》中，毛孩饰演一个为了当将军而入伍的兵，这个角色的成功让他获得第14届全军电视剧“金星奖”。 2002年，由于在空政话剧团编导尚敬执导的中国第一部军旅题材的情景喜剧《炊事班的故事》中饰演操着一口河南话的小毛而被人们所熟知。 2004年，再次与洪剑涛、周小斌、范明、姜超、沙溢合作主演《炊事班的故事2》，继续饰演小毛，也是凭借在剧中的出色表现，毛孩获得了第16届金星奖优秀演员奖。 2005年，客串出演章回体古装情景喜剧《武林外传》，在剧中饰演职业打手江小道。2007年，出演由尚敬执导的情景喜剧《卫生队的故事》，饰演小毛。 同年，《炊事班的故事3》登陆荧屏，毛孩与洪剑涛、周小斌、范明、姜超、沙溢等老搭档三度合作，再次饰演小毛。 2009年，与佟大为、霍青、邵峰、矢野浩二合作主演由高希希执导的战争类电视剧《狙击手》，饰演石头。 2010年，与张译、潘雨辰、刘威葳、涂松岩等联袂主演全景式展现77级大学生生活的作品《雪花那个飘》，在剧中饰演’‘开心果钉子’‘丁学武。 同年，还出演电视剧《圆圆的故事》，饰演毛小伟。2011年，毛孩参加东方卫视的以明星舞蹈竞技为主题的真人秀节目《舞林大会》，最终获得第七名。2013年，出演由孙兴、王一楠、吴磊、陈曼媛等主演的电视剧《家有外星人2》，饰演听话。 同年，还出演电视剧《大学生士兵的故事2》，饰演毛班长。2014年，与笑星范伟领衔主演战争类喜剧《小宝和老财》，剧中一人分饰两角，同时饰演“正义凛然，聪明伶俐”的红军战士诸葛旦和“成事不足，败事有余”的二流子朱龙运。 2016年11月4日，主演改编自刘震云获茅盾文学奖同名作电影《一句顶一万句》上映，饰演男一号牛爱国。