胡歌在表演系一年级第二学期的时候，他的朋友给上海唐人电影制作有限公司投拍的电视连续剧《
书剑恩仇录》在上海配音，胡歌也去了因此与导演相识。一个月后，导演把胡歌推荐给了制片人，于是胡歌与唐人公司在一家火锅店里签了约。
2005年，电视剧《仙剑奇侠传》热播，胡歌饰演男主角李逍遥，凭借此角，胡歌迅速走红。他演唱了剧中的两首插曲《六月的雨》和《逍遥叹》。
2006年1月
，《天外飞仙》播出,。2006年6月，胡歌获得第二届电视剧风云盛典“内地最受欢迎男演员”、“内地最具潜质新人奖”等奖项。2006年8月，《
第601个电话》上映。2006年9月底，《
少年杨家将》播出。
2006年7月，胡歌接拍了根据金庸名著改编的《
射雕英雄传》，在06年8月29日，正值射雕拍摄期间，胡歌遭受车祸，身受重伤，与他同行的女助理张冕经抢救无效死亡。胡歌经过六个半小时的抢救，身体重创，全身麻醉，脖子及右眼缝合100多针，还需要接受右眼角植皮手术，因此正在拍摄的《射雕英雄传》不得不停了下来。一年之后，2007年6月22日，胡歌正式宣布复出。他参加了《超级访问》《背后的故事》《鲁豫有约》《周日全明星》共四个访谈节目。胡歌复出重新投入到《射雕英雄传》的拍摄之中。2008年，胡歌发行第一张专辑《出发》。
2009年，胡歌主演的《
仙剑奇侠传三》正式播出，在多个地面平台首播时均荣居收视榜首。2010年，该戏作为江苏卫视春节黄金档电视剧，大年初一开始播出，全剧首播平均收视率为1.47%，市场份额为4.19%，单集最高收视率为1.7%，位居卫视同时段第一。
2010年1月2日，穿越历史电视剧《
神话》在央视八套开年黄金档全国首播，该剧首播收视率为3.13%，单集最高收视率为4.13%，位居全国同时段第一，创下央视八套收视纪录。
2011年，他参演纪念
辛亥革命百年献礼大片《辛亥革命》上映。片中他出演“黄花岗七十二烈士之一”的历史人物林觉民，他凭借此角入围第31届大众百花奖最佳新人奖。
2012年7月6日，胡歌身兼制片人和领衔主演的电视剧《
轩辕剑之天之痕》在湖南卫视第一周播剧场播出，成为国内真正意义上的第一部周播剧。该剧首播两夜平均收视率为1.86%，全剧平均收视率1.62%，单集最高收视率2.2%，单集最高收视份额为11%。
2013年，胡歌回归舞台，出演话剧《如梦之梦》，饰演五号病人，获得第二届丹尼国际舞台表演艺术最佳男演员奖。《如梦之梦》每场长达八小时，一年间先后在北京、乌镇、上海、台北、深圳、新加坡巡演，仅前三站便收获3000多万票房，上海站的20场总计突破1100万，该话剧是第一届乌镇戏剧节的开幕话剧。同时，胡歌还出演白先勇的全程上海话的方言话剧《永远的尹雪艳》，饰演徐壮图，凭此角获得上海文化广场年度最受欢迎男主角奖，这也是他第一次用上海话在上海的话剧舞台上演出。
2014年5月22日，胡歌主演的《生活启示录》在江苏卫视、东方卫视、安徽卫视三大卫视联合播出，平均收视率0.913%、0.82%、0.754%，一度囊括同时段卫视收视前三名，三家卫视收视率最后全部破1%。2014年7月31日公映的动画电影《
龙之谷：破晓奇兵》，胡歌受邀为其中的骑士角色“贝思柯德”配音，该动画片票房5752.64万。2014年10月1日，胡歌参演的《
风中奇缘》在湖南卫视钻石独播剧场每周三周四后晚间档周播，平均收视率0.714%，平均收视份额4.14%，单集最高收视率1.29%。2014年12月1日，胡歌参演的《四十九日・祭》登陆湖南卫视金鹰独播剧场，胡歌在剧中饰演国军少尉戴涛，该剧为首个南京大屠杀公祭日专门拍摄。12月17日，在2014国剧盛典中，胡歌凭借在《生活启示录》《风中奇缘》《四十九日・祭》中的表现，荣获最受欢迎演员奖。2010至2014年，胡歌有6部作品的网络总播放量分别突破“十亿”次。
2015年8月31日，民国谍战剧《
伪装者》定档湖南卫视金鹰独播剧场，胡歌饰演军统特工明台，《伪装者》全剧平均收视率1.93%，平均收视份额5.6%，单集最高收视率3.21%，单集最高收视份额9.62%，全国黄金档同时段第一。2015年9月19日，古装传奇剧《
琅琊榜》定档北京卫视、东方卫视双星联播，《琅琊榜》全剧平均收视率0.834%、0.809%，单集最高收视率1.282%、1.298%，结局以全国黄金档同时段前两名的收视收官。2015年10月16日，都市情感剧《
大好时光》定档东方卫视、安徽卫视。
