2004年，參演首部電影《十七歲的天空》，憑借周天財一角獲得第41屆金馬獎最佳新人獎 ?，和第5屆華語電影傳媒大獎“最佳新演員”“最佳男演員”提名 ?。

　　2006年，憑借《圣棱的星光》，獲第41屆臺灣電視金鐘獎“戲劇節目最佳男主角獎”提名 ?。

　　2007年4月，與周迅、吳彥祖主演電影《明明》 ?。

　　2009年，與陳柏霖、童瑤主演改編自日本青春愛情小說的電影《臺北飄雪》，陳柏霖和童瑤在片中飾演一對情侶 ?。

　　2010年，參演電影《一頁臺北》，在劇中與張孝全是情敵 ?，該片獲得第60屆柏林電影節最佳亞洲電影獎 ?；10月，與徐若瑄主演電影《背著你跳舞》上映 ?。

　　2011年，參演首部電視劇《傾世皇妃》，飾演殺手劉連曦 ?；11月，與林志玲、陳坤等主演的電影《幸福額度》上映 ?；12月參演電視劇《前男友》，憑借賴志明一角獲第47屆臺灣電視金鐘獎戲劇節目最佳男主角獎提名 ?。

　　2012年2月，與陳怡蓉、郭采潔主演偶像劇《向前走向愛走》，飾演杜天澤 一角 ?。

　　2013年2月，與郭采潔主演電影《大尾鱸鰻》在臺灣上映四天，票房破八千萬臺幣，打破《那些年，我們一起追的女孩》紀錄 ?；8月，主演的電影《總鋪師》上映 ?；同年拍攝唐嫣主演電視劇《千金女賊》，飾演20世紀30年代的闊少盛介文 ?。

　　2014年楊佑寧在在伊能靜首次跨界執導的電影作品《我是女王》中飾演TONY，與宋慧喬、陳喬恩、鄔君梅、伊能靜、竇驍、鄭元暢、姜武、秦昊等明星陣容聯袂主演。 ?

　　2014年在電影《朝內81號》 ?中飾演霍連齊；

　　2015年主演電影《風中家族》 ?，在電影《太平輪》 ?中飾演盛鵬；同年，作為主演參與電影《新步步驚心》的拍攝，定檔于2015年8月20日上映 ?。加盟電影《寒戰2》 ?。

　　2016年4月28日，與林心如主演的《魔宮魅影》全國公映。 ?7月8日，與郭富城、彭于晏主演警匪電影《寒戰2》上映。 ?

　　2017年4月23日，參加的湖南衛視明星自助旅行節目《花兒與少年3·冒險季》播出 ?。