1984年8岁时首次参演电影《中彩》。1985年在北京儿童电影制片厂摄制的讲述伟大的无产阶级革命家彭德怀童年及少年时期经历的电影《
少年彭德怀》中担任男主角，凭借此片获得第二届中国电影童牛奖优秀表演奖。
1988年与旭日花、涂门等主演电影《小骑兵历险记》，在剧中饰演小骑兵连福。
1990年主演冯小宁执导的抗日题材电影《战争子午线》，该片获1991年第11届中国电影金鸡奖导演特别奖，第4届东京国际儿童电影节日本电影评论家奖，第2届日本京都国际儿童电影节金奖。
1991年与巩立峰、刘佩琦主演电影《
夏日历险》。
1992年在冯小宁执导电视剧《
北洋水师》中饰演清末海军将领刘步蟾的少年时期。
1996年在葛优、陈道明主演的古装电视剧《
寇老西儿》中饰演寇准的管家。
1999年参与周杰主演古装探案剧《
少年包青天》，在剧中饰演卖面的六子。
2000年主演冯小宁“战争与和平”电影三部曲的最后一部《
紫日》，影片获得第21届夏威夷国际电影节最佳影片大奖。
2001年在由天下英才传媒、南方周末等主办的“2007中国演艺名人公众形象满意度调查”中获得最佳社会公益活动大使。
2004年领衔主演电视剧《
我是农民》，饰演想进城当民工的农村青年唐大年。
2005年在军事题材电视剧《
陆军特战队》中饰演特战队员陶虎。
2006年主演电影《
天狗》，在剧中饰演的男主角李天狗是一个复员后被分配到偏远国有林场的护林员。凭借出色的表演，2007年获得第7届华语电影传媒大奖最佳男主角奖，第12届中国电影华表奖最佳男主角奖，第26届中国电影金鸡奖最佳男主角奖三项大奖。
2007年，主演根据真实故事改编的电视剧《
今生欠你一个拥抱》，同年主演《
同年同月同日生》。
2008年，与王斑、殷桃主演电视剧《
望族》。
2009年，在央视一套开年大戏《
走西口》中饰演反一号梁满囤。
2010年，主演《
神探狄仁杰前传》，饰演大唐第一神探、唐朝宰辅狄仁杰。
2011年，在《
新京城四少》中饰演三少童玉孝，看似油滑搞笑，但其实重情重义、热心助人，在剧中对杨幂饰演的白雪的感情二十几年如一日。
2013年，在电视剧《
大唐诗圣》中出演唐朝诗圣杜甫，该剧全面展示了杜甫孤独辗转、悲悯仁爱、彷徨矛盾、悲辛交集、上下求索的一生。同年在大型古装英雄电视剧《
隋唐演义》中突破形象饰演历史上有名的暴君杨广。还在电视剧《
大秦帝国之纵横》中主演秦惠文王赢驷，通过合纵连横奠定了秦国强大的基础。
2014年，参演电视剧《大连故事》。
富大龙饶敏莉
富大龙
