2003年，在高希希执导的电视剧《历史的天空》中饰演反一号“万古碑”；2004年，参演电视剧《搭错车》，饰演反一号苏民生。2005年参演电视剧《城市里的春天》，在该剧中饰演的一个典型的现代机关干部。
2007年，出演高希希执导的伦理情感剧《男人底线》，饰演阴冷顽固的赵通达。2007年参演导演高希希执导的电视剧《纸醉金迷》，饰演一个投机倒把的奸商。
2009年，在古装剧《三国》中成功饰演刘备。
2010年，于和伟，罗海琼领衔主演亲情剧《幸福在路上》。2010年10月18日林永健，何赛飞，辛柏青，于和伟主演的47集电视连续剧《老马家的幸福往事》举行北京电视台首播发布会。2010年参演电视剧《新三国》，于和伟饰演的刘备。
2011年获南方盛典最佳男演员奖《幸福在路上》。2011年苏岩，于和伟，王丽坤，沙溢等联袂主演心理谍战剧《青盲》，饰演张海峰。2012年5月22日获得MSN星月年度最具价值男演员奖。
2013年与佟瑞欣，赵恒煊，海顿，王奎荣等主演国内首部浪漫题材谍战大戏《奸细》。2013年与刘威葳，刘钧，吕中，赵亮等演员联合出演家庭情感电视连续剧《大家庭》。2013年于和伟，王丽坤领衔主演抗日谍战剧《零下三十度》，剧中饰演的“非典型”特工。2013年与杨童舒，李依晓，霍青等主演都市亲情大戏《天下人家》，剧中，李依晓和于和伟饰演兄妹。
2014年于和伟，刘涛领衔主演的都市情感励志大剧《下一站婚姻》，剧中于和伟变身“恐婚族”，对有着同样离异经历的单身母亲“邓草草”（刘涛饰）暗生情愫。2014年由刘雪松导演，于和伟，王丽坤，宋春丽等演员领衔主演都市时尚情感剧《爱的多米诺》，在剧中饰演玩具设计师戴谷顺。
2014年于和伟主演《刑警队长》。于和伟在剧中饰演男主角刑警队长顾铭，率领队友屡破大案保卫城市安全，还是一位爱妻儿孝顺父母的好男人。
2015年，于和伟领衔主演的现代青春励志大剧《警花与警犬》在北京热拍。同年加盟《极限挑战》大电影拍摄。
2016年，主演的电影《过年好》定档大年初一。
2017年，主演三国战争题材权谋古装剧《大军师司马懿之军师联盟》以及都市情感轻喜剧《下一站，别离》。7月28日其参演的《建军大业》在中国大陆上映。9月16日，凭借《我不是潘金莲》获得第31届中国电影金鸡奖最佳男配角。
