1995年，拍摄了个人第一部电影《女人四十》正式进入娱乐圈，在片中丁子峻饰演孙定一，并凭借该片入围第15届香港电影金像奖最佳新人奖。

1996年，出演邓萃雯、蔡晓仪、江华主演的都市言情剧《我和春天有个约会》，饰演Danny，这也是其第一部电视剧作品；同年还主演电影《阴阳路》系列和张国荣、舒淇主演的电影《色情男女》。

1997年，客串电视剧《国际刑警1997》；并继续参演《阴阳路》第二部《阴阳路2之我在你左右》。

1998年，与宁静主演都市情感剧《上海之恋》，首次担任男主角立居；同年还参演电视剧《祝君早安》和电影《阴阳路》第三部。

2000年，与李冰冰主演中国内地偶像剧《亲密爱人》，饰演温凯文；并参演任达华主演的电影《旺角的天空3终极边缘》。

2002年，与郑少秋主演的古装武侠剧《流星蝴蝶剑》正式播出，丁子峻饰演孟星魂；同年还参演的中国香港亚视喜剧《8号巴士站站情》。

2003年，与李小璐、何赛飞主演电视剧《爱比恨多一点》，丁子峻担任男一号海宁；同年丁子峻发行首张专辑《我的朋友》。

2005年，与陈好、焦恩俊等主演古装言情剧《我爱河东狮》，在剧中丁子峻饰演男配角二皇子；并客串宁静、保剑锋、赵文卓等主演的武装武侠剧《雪域迷城》。

2007年，主演的的两部电影《真爱无言》和《直到有一天》先后上映。

2009年，与午马、张茜主演的电影《西塘河》上映；同年，丁子峻在穿越剧《神话》中饰演蒙恬。

2011年，与韩雪主演的都市爱情剧《偏偏爱上你》播出，饰演文泽楷。

2013年7月，参演的古装历史剧《精忠岳飞》和古装神话剧《追鱼传奇》同期播出，丁子峻分别饰演赵构和赵端。

2014年3月，与赵丽颖、刘恺威主演的都市情感剧《妻子的秘密》在湖南卫视播出，丁子峻在剧中饰演黎天；同年还参演了电视剧《如果不曾爱过你》。

2016年，主演现代都市情感剧《我是你的百搭》；同年，出演电视剧现实题材话题剧《中国式关系》。

2017年，主演古装剧《钟馗捉妖记》；同年主演《天泪传奇之凤凰无双》 播出。

2019年，凭借中国首部科幻古装电视剧《天泪传奇之凤凰无双》，获得第3届美国亚洲影视节金橡树奖金牌出品人、最佳男主角奖项。