2002年在《少年天子》中饰演顺治皇帝而成名[2-5] ，之后在《少年康熙》、《明末风云》、《天下第一》等剧中饰演皇帝而被称为“皇帝专业户”[6-7] ；2005年后主演《幸福像花儿一样》及《甜蜜蜜》，成功饰演“高干子弟”[8-11] 。2006年至2012年相继主演《少年包青天3》、《艰难爱情》、 《倚天屠龙记》、《你是我兄弟》及《相爱十年》等剧[12-18] 。
2006年主演战争片《集结号》获百花奖好佳男配角及提名金鸡奖[19-21] 。2007年主演文艺片《李米的猜想》获金凤凰奖[22] 。2009年主演武侠片《狄仁杰之通天帝国》，获提名香港电影金像奖好佳男配角[23-26] 。2010年-2013年，主演古装片《画壁》及《四大名捕》三部曲票房连续破亿[27-33] 。2012年主演励志片《中国合伙人》票房5.3亿[34-38] 。2013年成立邓超工作室组建公司。
2014年执导喜剧片《分手大师》票房6.6亿成暑期档国产片票房冠军[39-43] ，同期担任节目《奔跑吧兄弟》队长，其中收视率突破5%[44-45] 。2015年凭犯罪片《烈日灼心》获上海国际电影节金爵奖好佳男演员奖及提名台湾电影金马奖好佳男主角奖[46-52] ，同年执导喜剧片《恶棍天使》票房6.4亿[53-54] 。2016年主演喜剧片《美人鱼》票房33.9亿[55-59] ，同年主演爱情片《从你的全世界路过》票房8.13亿。2017年主演文艺片《乘风破浪》票房超10亿及悬疑片《心理罪之城市之光》[60-65] ，同年主演张艺谋执导电影《影》
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