2002年,被杨大庆导演看中,出演电视剧《爱情白皮书》。2005年,他在《仙剑奇侠传》中饰演“唐钰小宝”;2006年,彭于晏担当林育贤导演《六号出口》的男主角;2007年,凭电影《基因决定我爱你》入围第44届台湾电影金马奖最佳新演员;2009年发行了首张个人EP《非爱不可》。2011年,主演的电影《翻滚吧!阿信》是彭于晏事业的转折点,他凭借该戏入围第48届台湾电影金马奖最佳男主角。更凭《激战》中“林思齐”一角角逐第50届台湾电影金马奖及第33届香港电影金像奖最佳男配角。2014年,他主演《黄飞鸿之英雄有梦
2015 他主演的由林超贤执导的青春热血动作大片《破风》相继在中国内地、香港、台湾以及东南亚等各国上映后收获众多好评,并代表香港角逐第88届奥斯卡金像奖最佳外语片奖;
同时,他还相继与舒淇合作拍摄了电影《剩者为王》、与章子怡合作拍摄了电影《奔爱》、参演由张艺谋执导的好莱坞魔幻电影《长城》、陈木胜执导的电影《危城歼霸》等多部作品;
9月,由导演林超贤执导的警匪动作巨制《湄公河行动》在泰国曼谷正式开机,彭于晏首挑真实跨国重案。
2014 彭于晏迎来了首个个人“作品季”。其主演的电影《黄飞鸿之英雄有梦》成为继李连杰、赵文卓之后新一代黄飞鸿演出者,并以此片入围第34届香港电影金像奖最佳男主角奖;
同时由知名小说改编的爱情电影《匆匆那年》,古装大剧《风中奇缘》也相继在10、11、12月接连推出,三部高关注度的作品,不但展现三款演技,也让他的身影连续三个月猛烈进击大小屏幕,是他入行以来的事业新高点。
2013 中韩合拍的爱情电影《分手合约》在中国和韩国上映,这部电影由韩国导演吴基桓执导,在中国内地收获1.92亿的票房成绩;
随后,由林超贤执导,与张家辉合作的电影《激战》也在中港台陆续上映,收获了超强的口碑,并荣登港产票房第一位 ;
同时,彭于晏也凭《激战》中“林思齐”一角入围第50届台湾电影金马奖及第33届香港电影金像奖最佳男配角。
2012 《LOVE》、《太极》、《寒战》相继在中国内地上映,让人们看到了他除了出演爱情电影乖乖牌之外的其他侧面。
2011 与Angelababy首度合作,共同演绎了一段美丽海岛上所经历的不可思议的奇妙缘分《夏日乐悠悠》;
《翻滚吧!阿信》在中国内地上映,彭于晏在本片中化身专业体操选手,为塑造完美体操运动员身形,他进行了八个月训练准备,不断挑战自己的体能极限,练就标准运动员身材,并翻身入围第48届台湾电影金马奖最佳男主角,跻身台湾一线小生行列。
2010 合约纠纷胜诉。之后发行了首张个人EP《非爱不可》;
同年,电影《近在咫尺的爱恋》亮相上海国际电影节,彭于晏在片中饰演一名拳击手,为了能表演得更好,他特意进行了三个月的培训,同时凭该片入围第二届澳门国际电影节最佳男主角。
2009 彭于晏与前经纪公司发生合约纠纷,期间,彭于晏接演了台湾励志电影《听说》,为该戏学习手语,这部与台北听障奥运主题结合的影片上档后佳评如潮,成为纯台湾资金与工作人员影片的开票冠军。
2008 彭于晏有两部电影上映,分别是由徐克执导,周迅、桂纶镁、张雨绮合作的《女人不坏》,以及李鼎执导,大s、张孝全合作的《爱的发声练习》。
2007 凭借电影《基因决定我爱你》与汤唯等人一起入围第44届台湾电影金马奖最佳新演员,并为金马短片单元制作片头,完成导演处女作;
同年,拍摄钮承泽执导的电视剧《我在垦丁天气晴》,入围2008年第43届台湾电视金钟奖戏剧节目最佳男主角。因为拍戏的关系,彭于晏在垦丁一待就是四个月,因此认识了许多在地的好朋友,也进一步发现了属于垦丁特有的魅力与故事,于是在2008年,彭于晏出版了《彭于晏·垦丁15x6》一书,把自己在垦丁的点点滴滴记录下来 。
2006 与上海唐人电影制作有限公司合作第二部内地古装偶像剧《少年杨家将》;
首度出演电影,担当林育贤导演《六号出口》的男主角。初尝大银幕,彭于晏感受到电影的不同魅力,让他爱上拍电影这件事。
2005 在偶像剧《海豚爱上猫》中,彭于晏一反《爱情白皮书》中的顽皮男生模样,首次尝试扮演有自闭倾向的年轻人,还花了一个月的时间学习如何与海豚相处。并在剧集拍摄完后成功通过了海豚训练师的正式考核,获得资格认证;
同年,拍摄电视剧《我只在乎你》,与杨谨华、刘松仁等合作,并凭此片入围2006年第41届台湾电视金钟奖戏剧节目最佳男配角奖 。
2004 出演《仙剑奇侠传》中痴情的唐钰一角,得到了许多观众的喜爱。
2003 首次担当男一号,与韩国演员秋瓷炫共谱了一段前世缘灭、今生续缘的浪漫爱情故事《恋香》。
2002 暑假外婆过世,他为奔丧回到台湾,遇到小时候拍广告认识的导演杨大庆,找他演出偶像剧《爱情白皮书》,该剧改编自日本漫画大师柴门文经典名作,与他同戏合作的是余文乐、杨丞琳和范玮琪,就此敲开了演艺圈的大门。
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