2002年，首次主演庞好执导的电视剧《某年某月某一天》，在剧中饰演哥哥陆天野，为了救助得了肾病的妹妹陆雪婷，当保安部经理，匈牙利国家电视台购得该剧版权，成为第一部被东欧国家引进的中国电视剧 ；同年，与董璇、孙耀威、乔振宇共同主演古装武侠剧《雪花女神龙》，在剧中饰演外表俊逸、英姿飒爽，人称鬼见愁的司马长风 ；同年，在李幼斌、于小慧主演的惊险悬疑剧《情有千千劫》中饰演法医严钊；同年，在焦恩俊、吴辰君主演的古装武侠剧《狼侠》中饰演镖头雷少雄 。

2003年，在丁梦雨、高露主演的都市青春时尚剧《阳光丽人》中饰演推广部的张弛 ；同年，在程前、靳东主演的古装历史剧《东方朔》中饰演景逵；同年，在邢岷山、沈培艺主演的情感剧《跟着阳光跳舞》中饰演阿健。

2004年，与孙逸飞、徐筠共同主演沙碧红、沙碧芳执导的家庭伦理剧《又见花儿开》，在剧中饰演卧底警察李锐锋 ；5月，在杨文军执导的爱情轻喜剧《摇摆女郎》中饰演海归的房地产老板陆鹏 ；同年，在胡兵、张庭主演的悬疑科幻剧《绝对计划》中饰演担任蓝野城左右手的飞鸟 。

2005年5月，在唐国强、陈好主演的古装史诗剧《大敦煌》中饰演天性率真的部将旺荣 ；9月，在杨幂、陈思成主演的古装历史剧《王昭君》中饰演呼韩邪长子雕陶莫皋 。

2006年，与曾宝仪、陈司翰共同主演《粉红女郎》三部曲系列之一《粉领一族》 ；3月，在谢霆锋、李心洁主演的古龙武侠剧《大人物》中饰演柳青 。

2007年，在寇世勋、苗圃主演的移民史诗剧《风雨唐人街》中饰演林迈夫人的仆人黄阿愚；同年，在佟大为、陈丽娜主演电视剧《女特警》中饰演女兵的偶像教官林知兵 ；同年，在张汉杰执导的抗战剧《关中秘事》中饰演警察局的高级侦探董庆；同年，与周群达、吴晓敏主演央视电影频道节目中心出品的数字电影《镖行天下之桃花劫》，饰演振远大将军的副将李锋。在寇世勋、杨幂主演的古装历史剧《大秦直道》中饰演冒顿太子 。

2008年，在李国立执导，胡歌、林依晨主演的金庸武侠剧《射雕英雄传》中饰演郭靖的父亲郭啸天；同年，在寇世勋、何琳主演电视剧《再向虎山行》中饰演姚立中 ；10月，与韩雪主演军事谍战剧《利剑》，在剧中饰演国民党国防部二厅特派员姬少康 。

2009年2月，与刘恺威、佟丽娅共同主演家庭伦理剧《娘妻》，在剧中饰演与秋菊青梅竹马的许家俊 ；同年，在唐国强主演的史诗剧《东方》中饰演第一资本家荣毅仁 。

2010年3月，主演刘猛执导的军旅励志剧《我是特种兵》，饰演代号“孤狼特别突击队“队长高中队，后担任狼牙大队大队长 ；同年，与陈小春、梁馨共同主演抗日革命剧《狭路兄弟》饰演土匪马立仁 ；同年，与尤勇、高明主演战争剧《侦察记》饰卧底金少波 ；同年，与高一童、王雨主演爱情电影《悬空12小时》饰演廖猛。

2011年3月，与陈浩民、赵柯主演古装探案剧《卜案》饰演勋卫府校尉尉迟方 ；3月22日播出的电视剧《东方》中任天野饰演荣毅仁； 6月，与袁志博主演抗洪电影《王家坝》饰演热情憨厚的柳编厂厂长水生 ；7月，与高明、徐帆主演军旅题材剧《戎装女人》饰演吕振堂 ；9月，与范志博共同主演西北传奇史诗剧《射天狼》，在剧中饰演游走在革命分子、抗日将领和土匪“七十九刀”之间的魏家长子魏鹏飞 。

2012年9月，与宗峰岩、马雅舒主演家族悬疑剧《娘心》饰演李家的长工阿荣 ；同年，在吴京、徐佳主演军旅题材剧《我是特种兵之利刃出鞘》中饰演教官“章鱼” 。

2013年，在徐佳、程愫主演的青春军旅励志剧《特种兵之火凤凰》中饰演恐怖组织头目野狗 ；1月，与牛丽燕、方力申主演反恐军旅剧《未来战士》饰演上尉穆野 。在肖顺尧、冯丹滢主演的励志军旅剧《8848》，饰演C11边防哨所老班长莫军 ；7月，与张曦文、吴晓敏主演抗日战争剧《一个人战争》，在剧中饰演八路军华北军分区战士贾大力 。

2014年6月，出演当代军旅剧《特警力量》，在剧中饰演猛虎突击队大队长龙飞虎 。

2015年1月，在北京参演都晓执导的年代史诗剧《客家人》饰演河洛十族的盟主钟梦长 ；2月，领衔主演刘猛执导的军旅励志剧《特种兵之霹雳火》，在剧中饰演霹雳火空降救援突击队队长高胜寒，代号“飞狼” ；12月，出演都晓执导的古装功夫剧《少林寺传奇之东归英雄》 。

2016年4月，任天野签约广东龙树实业集团，担任代言人 ；5月，与涂松岩、王思思共同主演浪漫轻喜剧《爱我@别走》，在剧中饰演街边烤羊肉串的“卧底混混”齐大圣 。

2017年2月，与解惠清共同主演桑华执导的年代抗战剧《决战1936》，在剧中饰演落魄大户的萧家长子萧关 。

2018年9月，主演军事动作电影《狙击手》 。

2020年12月，参演电影《火线突围》。

2021年4月2日，主演网络电影《浴血无名川》播出，在片中出演一位信仰坚定的志愿军排长 ；7月31日，主演的电影《铁血：生死隧战》在腾讯视频独家播出，在片中饰演C40小队成员方毅 ；8月12日，主演的电影《雷霆行动》在腾讯视频独家播出 ；9月24日，主演的军事动作电影《苍狼之特战突击》在优酷全网独播 。

2022年，参演电影《狙击英雄》上映。

2022年9月9日，主演的电影《战地：异种浩劫》将上线腾讯视频、优酷、爱奇艺。