2002年，朱亚文在电视剧《阳光雨季》饰演岳超飞，这是朱亚文的第一部戏。

2005年，朱亚文在张友龄导演的中国大陆亲情剧《非亲兄弟》中饰演天雨。

2008年，朱亚文在电视剧《闯关东》中饰演了朱传武一角。该剧不仅获得长篇电视剧最佳作品奖，而且摘下最佳编剧、最佳摄影、最佳照明一共四项大奖。朱亚文饰演的传武更是被评为“荧幕十大硬汉” 。同年，朱亚文在张纪中制片的电视剧《兵圣》中饰演男主角“孙武”。

2009年，朱亚文在刘家成导演的电视剧《高地》中饰演王奇，并主演了军旅戏《情系北大荒》，这是和导演张新建继《闯关东》之后的又一合作。该剧与《潜伏》、《我的兄弟叫顺溜》等作品一起获得第25届金鹰节优秀电视剧奖。

2010年，朱亚文主演的《爱在苍茫大地》入围最佳电视剧、最佳编剧、最佳男演员、最具号召力男演员等四个奖项。朱亚文凭借在该剧中闻明远一角入围最具号召力男演员五强名单；同年，朱亚文在导演刘家成执导的热播剧《高粱红了》中饰演男主角林玉生。

2011年，朱亚文在电视剧《远去的飞鹰》中饰演男主角高志航。凭借该剧入围40届国际艾美奖最佳男演员。这是国内投拍的首部以空军战争为题材的电视剧。

2012年，朱亚文在电视剧《我的娜塔莎》中饰演男主角庞天德，在电视剧《地火》中饰演男主角黎仲明，在康洪雷执导的电视剧《我们的法兰西岁月》中饰演周恩来。5月，娄烨执导影片《浮城谜事》被定为第65届戛纳电影节“一种关注”开幕影片，主演朱亚文随剧组一同奔赴戛纳，亮相“一种关注”单元红毯。

2013年，朱亚文在刘家成导演的电视剧《正阳门下》中饰演男主角韩春明，演绎该人物从“破烂王”成为“收藏家”传奇的一生；在何群导演的《铁血兄弟》中饰演男主角江流，该人物虽是一介书生，却胸怀匡扶天下的抱负。《铁血兄弟》是朱亚文、刘向京、齐奎继《闯关东》后的再次聚首。4月，与刘家成导演第四次合作，在军旅戏《心战101》饰演教官云天耀。9月，主演了导演郑晓龙执导的剧版《红高粱》，饰演男主角余占鳌。

2014年2月，朱亚文在安建导演的电视剧《姐妹兄弟》中饰演男主角宋建国；10月27日，主演的电视剧《红高粱》在多个卫视热播；11月3日，主演的电视剧《北上广不相信眼泪》在上海开机。

2015年2月18日，朱亚文登上央视春晚，与张丰毅、段奕宏一起演唱歌曲《中华好儿孙》。5月20日，朱亚文加盟《真心英雄》，首度参加真人秀；参演电影《我是证人》，出演大反派。10月，朱亚文特别出演的青春悬疑电影《我是证人》进行全国巡回路演，朱亚文在片中饰演唐峥。

2016年6月5日，由文章执导的爱情喜剧电影《陆垚知马俐》在北京举行发布会。发布会以“史上最累”为主题，让久未露面的文章，与主演包贝尔、朱亚文全程在跑步机上接受快问快答。同年10月17日，参演电视剧《欢喜密探》上线播出。12月11日，主演的都市情感剧《北上广依然相信爱情》在浙江卫视首播，朱亚文在剧中饰演婚庆策划总监王茂，与陈妍希饰演的职场菜鸟黄依然，携手演绎了一段都市情缘。

2017年，主演爆笑喜剧电影《欢迎来到熊仁镇》12月，参演古装历史剧《大明皇妃·孙若微传》饰演明宣宗朱瞻基。

2018年1月20日，参加湖南卫视《声临其境》，3月17日，《声临其境》收宫之战，朱亚文获得节目总冠军。4月20日，参与配音的电影《犬之岛》上映。5月27日，为弘扬周恩来精神，挖掘其现实意义以激励当代青年，《相会中华腾飞时·传世经典颂恩来》诗歌咏诵汇在周恩来母校天津市南开中学录制。王铁成、孙维民、朱亚文老中青三代周恩来扮演者联袂出场。

2010年，朱亚文、沈佳妮分别毕业于中戏和北电的02级表演本科班。

2010年，朱亚文、沈佳妮在电视剧《爱在苍茫大地》中结缘，两人随即开始了一段低调的恋情。

2013年6月，朱亚文、沈佳妮在北京低调完婚。

2015年6月17日，朱亚文与沈佳妮的女儿顺产出生。

2016年2月16日，朱亚文在微博晒出一张与老婆沈佳妮躺在床上相拥的亲密合照，并配文称“这双腿不服来战！”

照片中的沈佳妮衣着性感，穿热裤露出一双修长美腿，朱亚文则在一旁轻抚爱妻的脸庞。网友看到这些照片，也纷纷感叹：“这狗粮吃的猝不及防！”还有网友总结出来朱亚文微博的模式：“闺女、老婆、健身吃肉”。

2018年3月，老婆沈佳妮承认怀二胎。

2018年6月，朱亚文宣布妻子生下二胎。

影视明星朱亚文2日亮相天津，参加ECCO2016春夏“皮革体验”品牌巡展。活动现场，朱亚文身穿橙色款ECCO夏日莫克系列清新亮相，一身休闲绅士雅痞风装扮显得活力十足，举手抬足之间处处彰显荷尔蒙气息，让现场人气一再爆棚！

近期，朱亚文又与杨幂、鹿晗等人主演悬疑电影《我是证人》，从电影上映第一天起，不仅票房始排名靠前，口碑也一路走高。其中，朱亚文饰演的变态杀手给观众留下了深刻印象，朱亚文变态帅等话题频频霸榜，加之近期主演的电视剧《北上广不相信眼泪》火热开播，一时间，朱亚文人气水涨船高，霸占大小荧屏。

此次亮相天津，数千粉丝闻讯赶至爱琴海购物乐园，提前数小时守候，只为看朱亚文一眼。等朱亚文帅气亮相，尖叫声不绝于耳。还有不少粉丝喊着朱亚文饰演的“赵小亮”这一剧中人物的名字。

2016年5月3日，奥运冠军王濛、知名解说员于嘉以及人气影视明星朱亚文成为联合国妇女署HeforShe项目的宣传大使。

朱亚文是一个既勤奋又有灵性的演员，在当初拍摄《闯关东》的时候，朱亚文已经是剧组里有名的‘戏痴’，他十分注重对角色内心的深入挖掘，此番再度合作，朱亚文更是被导演称为“思想者”，不过朱亚文在依然保持着认真的态度和良好的敬业精神的同时，却比两年前感觉更成熟、更懂事，知道什么应该去争取，什么在自己可接受的范围内学会妥协。（萨日娜评价）

帅气的朱亚文，一个多面手演员，有南方人的柔，也有北方人的刚，是一位有个性，有潜力的演员。他身上有一种英武之气，不是当今比比皆是的白面书生的样子，阳刚里面还有一种智慧的气质。朱亚文在《兵圣》中的表演是“慢慢走上坡路”，称赞朱亚文潜力无穷，将会成腕儿，是未来的实力巨星”。（张纪中评价）

朱亚文工作认真，很多场戏两个人拍摄时很较劲，可以感受到戏剧碰撞的火花。而对于私下的相处，何琢言则打趣的将其比作为火龙果。外表看似有刺，酷酷的，实则人外冷内热，是非常好相处的合作伙伴。（何琢言评价）

在《兵圣》中，我跟孙武饰演一对青梅竹马的恋人，有一段生死相依的恋情，我和孙武的感情戏让人十分揪心。在戏中亚文可以很好的诠释孙武的内心，能够很好的掌握情感戏的分寸，同时他的戏还需要很多爆发性的表演，每次他的爆发力都让我很惊讶。我觉得亚文是一个演戏的天才。（胡静评价）

亚文是一个很有想法的演员，有很充足的创作欲望，很难得。而且我感觉他真的是一个无欲无求的人，如果能够这样坚持一定能成气候的。（许还幻评价）