2000年，完成了个人首部电视剧作品，出演了徐静波执导的青春励志剧《水浒少年》，在剧中饰演宋江武术学校的学生贾虎，从而开启了他的演艺生涯。2004年，参演徐克执导的动作电影《七剑》，在片中饰演剑童哆哥哆，这是他的首部电影作品。

2005年，与王永泉、靳东联合主演抗战电影《狩猎者》，在片中担纲男主角，饰演性格倔强的狙击手山子。2006年1月3日，其主演的青春励志剧《水浒少年2》首播；同年，参演严高山执导的剧情电影《一梦十七年》。

2007年8月24日，其参演的战争电影《夜袭》上映。2008年10月24日，与洪金宝、刘峰超、张晋联袂主演的功夫动作电影《武术之少年行》全国公映，在片中饰演心思缜密且性格稳重的李一，与洪金宝饰演一对父子。2009年12月18日，其参演的动作电影《十月围城》上映。

2011年，与吴奇隆、霍建华、何琢言联合主演古装悬疑剧《刑名师爷》，在剧中饰演孟天楚的密探兼保镖辛格；11月17日，由孙俪、陈建斌、蔡少芬主演的清装宫廷剧《甄嬛传》首播，王文杰在剧中饰演自幼无母且缺少父爱的四阿哥弘历。

2012年1月12日，由梁朝伟、刘青云、周迅、方中信主演的电影《大魔术师》上映，王文杰在片中饰演男主角张贤的小徒弟，与梁朝伟饰演一对师徒；2月23日，其参演的都市情感剧《夫妻那些事》播出；同年，出演田甜执导的话剧《拿枪指着你的背》。

2013年，出演范元执导的年代情感剧《兄弟兄弟》，在剧中饰演个性偏激的孟家老六孟天宝，不但有恋母情结，而且还斗争家产又好色；同年，主演戴春平执导的都市情感剧《幸福来报道》，在剧中饰演男主角周宁。

2014年，出演范冰冰、张丰毅、李治廷主演的古装宫廷剧《武媚娘传奇》（原名《武则天》），在剧中饰演唐高宗与武则天的第二子李贤；同年，首次挑战喜剧，与陈浩民、林子聪、谢祖武共同出演了古装喜剧《欢喜县令》，在剧中饰演个性自我还带点劣根性的皇子；12月15日，其出演的战争剧《长沙保卫战》上星播出，在剧中饰演预10师358团战士马维原。

2015年，与阿卜力克木·阿卜来提、穆克代斯·库尔班联合主演青春励志剧《我和胡杨的约定》，在剧中饰演性格直爽、有情有意的王川。

2017年11月17日，由司徒永华执导的惊悚悬疑电影《深宫怨灵》上映，王文杰在片中饰演萍薇的弟弟，与陈钰芸饰演一对姐弟；同年，与王天辰、张佳宁、张智尧联袂出演古装穿越武侠剧《唐砖》，在剧中饰演唐朝太子李承乾。