2004年，出演个人首部电视剧《千古风流一坛醋》，在剧中饰演太子，并为该剧演唱片尾曲《告诉你我有多想你》，从而正式出道。

2007年，出演于波、秋瓷炫主演的都市情感剧《让爱化作珍珠雨》，在剧中饰演金鑫。

2009年，出演个人首部电影《凶草奇谈》，在剧中饰演莫邪；同年，推出与郭可盈合唱的单曲《答应》   。

2011年，出演王挺、孙淳、秦海璐主演的抗日剧《火流星》，在剧中饰演孙涛   ；同年，出演李天柱、江宏恩、陈莎莉、王宇婕主演的家庭伦理剧《忘掉我是谁》，在剧中饰演Peter，并为该剧演唱插曲《不想一个人》、片尾曲《只想给你幸福》   。

2012年，出演改编自桐华小说《被时光掩埋的秘密》的都市情感剧《最美的时光》，在剧中饰演Linda的丈夫秦川。

2013年，与林江国、吴其江、石安妮合作主演史诗战争剧《壮士出川之铁血征途》，在剧照饰演因掩护大部队而壮烈牺牲的吴天禄   ；同年，王大宇还为花箐执导的抗战题材电视剧《上阵父子兵》演唱同名片尾曲   。

2014，出演范志博、胡可、黑子、王同辉主演的军事题材电视剧《舰在亚丁湾》，在剧中饰演商亮   ；同年，王大宇主演的电视剧《壮士出川之铁血征途》获得第27届中国电视金鹰奖优秀电视剧   ；同年，王大宇还出演了谢铜执导的抗日剧《我是英雄》   。

2022年，参演电视剧《光阴里的故事》。