2002年，出演个人首部电视剧《我的淘气天使》，在剧中饰演开封，从而正式进入演艺圈。

2005年，出演韩青、何晴、姚安濂医疗剧《医学调查》，在剧中饰演方鸣；同年，与陈小春、袁咏仪、秦岚合作主演家庭喜剧《我家不打烊》，在剧中饰演安东尼。

2006年，出演杜淳、姚安濂、于俭主演的谍战剧《51号兵站》，在剧中饰演陈志良同年，出演杨昆、张秋歌、祝希娟主演的年代剧《天经地义》，在剧中饰演罗冬。

2007年，出演刘涛、冯绍峰、秦海璐、涂黎曼主演的年代情感剧《女人花》，在剧中饰演朱顺；同年，出演安以轩、冯绍峰、刘雪华、岳跃利主演的爱情伦理剧《芸娘》，在剧中饰演古世杰；同年，出演谷智鑫、钱枫、徐亮、练束梅主演的历史剧《恰同学少年》，在剧中饰演让人尊敬的老师黎锦熙。

2008年，出演王志文、梅婷、佟大为主演的年代情感剧《幸福还有多远》，在剧中饰演李元。

2009年，与斯琴高娃、王伟光、于晓光合作主演年代情感剧《娘》，在剧中饰演孟金斗。

2010年，出演朱刚日尧、王学圻、孙淳、袁文康主演的古装传奇剧《孔子春秋》，在剧中饰演孔子的弟子曾参 ；同年，与陈丽媛、任东霖、文梦洋、傅天骄合作主演都市情感剧《爱情可以有》，在剧中饰演男主角罗致远；同年，与秦海璐、孙岩、曹海军、王全有、修宗迪合作主演悬疑谍战剧《金陵秘事》，在剧中饰演潜伏在侦缉大队中唯一一位共产党员龙政。

2011年，与刘交心、刘佳佳、戴娇倩、宋运成合作主演年代情感剧《名门媳妇》，在剧中饰演董家少爷董天福；同年，与郑则仕、苑琼丹、刘庭羽、刘仪伟合作主演古装悬疑喜剧《七品芝麻官》，在剧中饰演常知县身边的一个得力护卫赵勇。

2012年，与秋瓷炫、张博、张皓然合作主演年代苦情剧《秀秀的男人》，在剧中饰演叶秀秀的丈夫刘家齐；同年，与沈傲君、陈志朋、曾江、高曙光合作主演都市情感剧《女人要过好日子》，在剧中饰演秦楚楚的丈夫白连栋 。

2013年，出演王志飞、黄勐、谢园、杨皓宇主演的都市情感剧《婚姻时差》（原名《留守男人》），在剧中饰演刘晓宇；同年，巩峥与黄渤、黄小蕾、刘向京、萨日娜合作主演近代商战剧《青岛往事》，在剧中饰演天佑。

2014年，巩峥与佟丽娅、王耀庆、朱锐、张小磊合作主演医疗职场剧《产科医生》，在剧中饰演产科麻醉的副主任医师赵新；同年，巩峥与赵子博、张凯旋、张铂辰、刘俊峰合作主演抗战电影《血样年华》，在片中饰演男主角王孝锡；同年，与孙俪、刘涛、方中信、黄轩、高云翔合作主演古装剧《芈月传》，在剧中饰演足智多谋的庸芮。

2015年，巩峥与罗昱焜、陆彭、侯勇、高明合作主演抗战电影《诱狼》，在片中饰演八路军晋察冀军区第一分区第三游击支队支队长曾雍雅，该片是为纪念世界反法西斯战争胜利70周年献礼电影；同年11月22日，其主演的商战传奇剧《青岛往事》在央视八套黄金档播出；同年12月，凭借电影《诱狼》获得“第15届电影频道百合奖颁奖典礼”最佳男主角奖的提名。

2016年，与姚芊羽、林晓凡、王丽云、张玉嬿合作主演都市情感剧《女人不容易》，在剧中饰演做事认真且原则性强的男主角宋超同年，与肖荣生、陈震、徐梵溪合作主演抗战剧《我的爱情撞上了战争》，在剧中饰演足智多摩且身手不凡的男主角方元；随后，出演李平执导的现代励志情感剧《别用爱情说事儿》，在剧中饰演男主角沈浩强；同年11月，凭借电影《诱狼》获得“北京青年电影展颁奖典礼”最佳男主角奖。

2017年6月，与蒋欣合作主演民国传奇喜剧《最后的武林》，在剧中饰演拳师石开。