2012年考入上海戏剧学院12级木偶表演系。在学校参加过《加油，我的人生！》等戏剧文艺汇演。

2015年，出演古装网络剧《太子妃升职记》；同年12月参加综艺节目《天天向上》主持人团队“天天小兄弟”。

2017年2月，彭昱畅出演现代青春励志剧《浪花一朵朵》，饰演泳队少年明天；7月20日，与徐璐主演的电影《闪光少女》上映，他在片中饰演音乐生李由，并凭借该片提名第20届上海电影节亚洲新人奖最佳男演员奖；9月26日，“微博电u2022视影响力盛典”在上海举行，彭昱畅获得年度新锐艺人奖。11月，主演的网络剧《器灵》上线，他在片中饰演男主角莫明。

2018年，彭昱畅在综艺节目《演员的诞生》中止步12强；2月2日，参加《王牌对王牌3》。2月3日，获2017放肆一下移动视频风云盛典“年度影视风尚人物奖”。4月20日，参加综艺节目《向往的生活》第二季。4月22日，参演的明星脑力对战秀《三宝大战诸葛亮》在芒果tv播出。4月29日，参加综艺节目《快乐大本营》。5月4日，参加《筑梦新时代》——2018年“五月的鲜花”全国大中学生文艺会演。5月6日，凭借《闪光少女》获第二十五届北京大学生电影节最佳新人奖提名。5月12日，参加综艺节目《快乐大本营》。6月22日，发行合唱单曲《正少年》。6月23日，参加综艺节目《高能少年团》第二季第九期。8月，参加网络综艺节目《抱走吧！爱豆》。8月14日，发行专辑《快把我带走》。8月17日，参演的电影《快把我哥带走》上映。10月1日，凭借《大象席地而坐》获得第55届金马奖最佳男主角奖提名。12月1日，获2019爱奇艺尖叫之夜年度银幕突破艺人奖。12月21日，参与配音的电影《蜘蛛侠：平行宇宙》上映，在剧中为Miles配音。12月23日，获得我是头条·2018年今日头条年度盛典今日头条年度潜力演员奖。

2019年1月5日，被中国电影报道评为演技派新生代四小生。3月1日，参演的电视剧《都挺好》播出，在剧中饰演小蒙。3月9日，参加综艺节目《快乐大本营》。4月6日，参加综艺节目《快乐大本营》。4月26日，参演的综艺节目《向往的生活》第三季播出。6月5日，参演的电视剧《未来的秘密》在爱奇艺全网独播。6月21日，参与配音的电影《千与千寻》在中国内地上映，在剧中为无脸男配音。7月22日，主演的热血青春运动励志剧《奋斗吧！少年》在湖南卫视播出，在剧中饰演路夏。7月26日，参演的电影《回到过去拥抱你》上映，在剧中饰演张子扬。9月，与魏大勋、王大陆合作为电影《小小的愿望》演唱的宣传曲《最后不会有悲伤》MV发布。9月11日，发行合唱单曲《友情以上》。9月12日，主演的电影《小小的愿望》在中国内地上映，在剧中饰演高远。同月，加盟综艺节目《头号大玩家》。9月30日，主演的电影《我和我的祖国》在中国内地上映。10月11日，参加的综艺节目《舞蹈风暴》。10月27日，参加的综艺节目《天天向上》在湖南卫视播出。10月29日，参加的综艺节目《口红王子》第二季在腾讯视频播出。11月11日，参加的职场真人秀节目《出发吧！从T-HOUSE开始》在爱奇艺播出。12月14日，参加的综艺节目《直通春晚》在CCTV-3（综艺频道）播出。

2020年1月24日，参加2020年中央电视台春节联欢晚会，表演魔术《层出不穷》。2月11日，发行合唱单曲《心暖心等于世界》。4月26日，参加的综艺节目《希望搜索词》第十一期定档在CCTV-3播出。5月8日，参加的综艺节目《向往的生活4》定档在湖南卫视播出。5月16日，参加的综艺节目《快乐大本营》在湖南卫视播出。6月20日，参加的综艺节目《快乐大本营》定档在湖南卫视播出。7月5日，参加的大型星素结合励志体验节目《极限挑战6》定档在东方卫视播出。同月，参演电影《天才游戏》，在剧中饰演刘全龙。8月27日，2020福布斯中国名人榜发布，彭昱畅排名第67位。9月23日，发布合唱单曲《真心英雄》。9月24日，主演的电视剧《风犬少年的天空》定档在欢喜首映和哔哩哔哩播出，在剧中饰演“老狗”涂俊。9月25日，参演的电影《夺冠》定档在中国内地上映，在剧中饰演陈忠和。10月1日，参演的电影《我和我的家乡》定档在中国内地上映，在剧中饰演少年黄大宝。10月4日，主演的电影《一点就到家》定档在中国内地上映，在剧中饰演彭秀兵。10月22日，发行合唱单曲《说好的再见》。12月11日，主演的电影《沐浴之王》上映，在剧中饰演肖翔。

2020年4月23日，彭昱畅发文承认恋情。

2016年4月26日，彭昱畅重现《天天向上》经典桥段，在个人微博中发布“1分钟吃掉8个蛋挞”的助力公益成长计划视频；在正能量善事面前毫无偶像包袱的他希望大家也都能参与到这次有意义的活动中来 ?。8月15日，彭昱畅参与时尚芭莎公益活动“画出生命线” ?。

2017年3月11日，彭昱畅&徐浩炫舞梦工厂in-music“少年新声”演唱会” 。6月16日，彭昱畅助阵“为明天，一起善行”体验式公益活动爱心大使 。8月27日，彭昱畅出席2017粉丝嘉年华盛典，化身DJ用Launchpad演奏了一段炫酷的电子音乐 。10月25日，彭昱畅在上海长风海洋世界白鲸馆举办了他的23岁生日会，献唱新曲《你一定》。

彭昱畅充满青春时尚的气息并拥有可爱的笑容，其呆萌帅气的形象引得粉丝痴迷，彭昱畅不俗的演技，厚积薄发，被磨练的越来越成熟，疯狂吸粉的同时也得到了观众和导演们的认可。在网络剧《器灵》中，彭昱畅饰演二次元少年莫明，为更好驾驭这个角色，他异常努力，在高强度的拍摄状态，只要镜头一对准，就立马满血复活，敬业度满满。（综合网易娱乐、搜狐娱乐评价）