2003年，首次担当男一号，与韩国女演员秋瓷炫合作主演了电视剧《恋香》。

2004年，因出演《仙剑奇侠传》中痴情的“唐钰”一角，得到了许多观众的喜爱。

2005年，在偶像剧《海豚爱上猫》中，彭于晏首次尝试扮演有自闭倾向的年轻人；同年，拍摄电视剧《我只在乎你》。

2006年，与上海唐人电影制作有限公司合作出演第二部内地古装偶像剧《少年杨家将》；同年，其首度出演电影，担当林育贤导演《六号出口》的男主角。

2007年，凭借电影《基因决定我爱你》与汤唯等人一起入围第44届台湾电影金马奖***新演员，并为金马短片单元制作片头，完成导演处女作；同年，拍摄了钮承泽执导的电视剧《我在垦丁天气晴》，凭借该剧入围2008年第43届台湾电视金钟奖戏剧节目***男主角。

2008年，彭于晏有两部电影上映，分别是由徐克执导，周迅、桂纶镁、张雨绮合作的《女人不坏》，以及李鼎执导，大s、张孝全合作的《爱的发声练习》；同年，出版了《彭于晏 垦丁15x6》一书。

2009年，彭于晏与前经纪公司发生合约纠纷，期间，彭于晏接演了台湾励志电影《听说》。

2010年，合约纠纷胜诉；之后，彭于晏发行了首张个人EP《非爱不可》；同年，电影《近在咫尺的爱恋》亮相上海国际电影节，彭于晏在片中饰演一名拳击手，凭该片入围第二届澳门国际电影节***男主角。

2011年，彭于晏与Angelababy首度合作，主演了电影《夏日乐悠悠》；同年，《翻滚吧！阿信》在中国内地上映，彭于晏在该片中化身专业体操选手，凭借该片，他入围了第48届台湾电影金马奖***男主角，跻身台湾一线小生行列。

2012年，彭于晏参演的电影《LOVE》、《太极》、《寒战》相继在中国内地上映。

2013年4月，彭于晏主演的中韩合拍爱情电影《分手合约》在中国和韩国上映；8月16日，与张家辉合作的电影《激战》在中港台陆续上映，收获了超强的口碑。

2014年10月1日，彭于晏和刘诗诗、胡歌主演的电视剧《风中奇缘》在湖南卫视热播；11月和12月，其主演的电影《黄飞鸿之英雄有梦》和《匆匆那年》接连上映；同年，其主演的林超贤的单车竞赛电影《破风》杀青。

2015年9月，彭于晏出演的《寒战2》开机拍摄。

2016年03月10日，由博纳影业集团出品，华语影坛***知名度女导演许鞍华的全新文艺动作史诗巨制《明月几时有》

2018年7月13日，参演的电影《邪不压正》上映。12月，《***财经周刊》与秒针系统联合发布“2018***商业价值明星榜”，彭于晏排名第40位。

2019年5月，参演电影《***炉香》，在剧中饰演乔琪乔。8月30日，参演的电影《深夜食堂》上映，在剧中饰演健身教练。10月30日，彭于晏参演的纪录片《海龟奇“援”》发布。12月26日，发行合唱单曲《狂浪》。

2020年1月2日，参加的综艺节目《鲁豫有约一日行》第七季在东南卫视播出。同年，主演的电影《紧急救援》上映，在剧中饰演高谦。1月24日，参加2020年中央电视台春节联欢晚会，表演魔术《层出不穷》。

彭于晏部分影视作品

获奖记录

▪2015    第34届香港电影金像奖***男主角奖   黄飞鸿之英雄有梦   （提名）    

▪2014    第33届香港电影金像奖***男配角奖    激战   （提名）    

▪2012    第11届CCTV-MTV音乐盛典颁奖礼 港澳台地区年度***潜力歌手      非爱不可   （获奖）    

▪2010    第12届TVB8金曲榜 ***新人奖(金奖)    非爱不可   （获奖）    

▪2018    第12届亚洲电影大奖***男配角奖   明月几时有   （提名）