1994年底，香港艺联传播娱乐公司全力推动胡兵进入影视歌坛，胡兵先后出版专辑，参加《纽约风暴》、《千秋家园梦》等影视的拍摄，但效果不理想。

1999年，胡兵与瞿颖、张世共同主演爱情剧《真情告白》，为观众所熟知。并在2000网络评选人物中与陆毅、陈坤、李亚鹏并列中国内地四大小生。

2000年，与李若彤、周迅联合主演时尚偶像剧《缘来一家人》饰演哥哥徐晖 。同年推出个人第一张国语音乐专辑《真本色》。

2001年，与刘若英、陈好主演根据朱德庸同名漫画改编的都市爱情喜剧《粉红女郎》在剧中饰演高大青春、优雅气质的“白马王子”王浩。

2002年，与袁立联袂主演改编自张恨水同名小说的年代爱情剧《啼笑因缘》饰演青年学子“樊家树”。再次与瞿颖合作主演爱情偶像剧《真情告别》，胡兵不仅是该剧的主演，还兼制片和投资人。

2003年，在都市爱情喜剧《双响炮》中再次与陈好、刘若英搭档演出。随后在与张庭、TAE、黄奕主演悬疑科幻动作剧《绝对计划》。

2004年，在叶童、林熙蕾主演的爱情轻喜剧《摇摆女郎》中饰演林海天。同年与石小群、邬倩倩主演“公共应急管理”题材电视剧《非常24小时》。同年在东南劲爆音乐榜颁奖典礼上获内地劲爆最佳偶像歌手奖及内地劲爆十大金曲两个奖项。

2005年，与林嘉欣、郑伊健主演爱情喜剧电影《后备甜心》饰演卫志安。

2006年，与安以轩、黄维德主演励志爱情剧《超级男女》。继《真情告别》后再次携手瞿颖，在电视剧《如果月亮有眼睛》中饰演一对情侣。

2009年，与日本女演员铃木杏主演日剧《遥远的羁绊》。

2010年，在赵柯、何润东主演的都市剧《无懈可击之美女如云》中饰演何老师。同年凭借主演刘冰鉴执导的剧情片《背面》提名第五届罗马国际电影节最佳男演员。

2011年，经过5年的异国磨炼，结束在美国的深造后，正式宣布回国发展，成立胡兵工作室。同年与韩雪、蒋毅主演都市励志剧《亲爱的回家》。随后搭档莫小棋联袂主演恐怖电影《惊魂游戏》饰演沉默寡言的外科医生郑明。

2012年，搭档郭珍霓、陈紫函主演近代革命剧《江湖儿女》。与林心如、汪东城主演都市爱情剧《姐姐立正向前走》。在谢娜、汪东城主演的爱情喜剧片《我的男男男男朋友》中饰演王永成。自导自演电影《我的罗马假日》。与刘涛联合主演爱情文艺片《恋者多喜欢》饰演林皓。

2013年，与韩雪、罗嘉良主演都市爱情剧《女人的武器》饰玩世不恭的企业高管马健。与立威廉、张蓝心主演电影《谁动了我的梦想》饰演海外归来设计师Steven 。同年在胡兵在夏威夷国际电影节上获“中美文化交流大使”奖。

2014年，与明道、李沁联袂主演的都市现代时尚剧《如果我爱你》，在剧中饰演上海红酒经销商世 。4月在由上海国际服装文化节组委会主办的“MCG之夜.上海国际服装文化节中国时尚20年功勋人物颁奖盛典”上获得“时尚功勋人物”奖。

2015年1月，参加巴黎男装周。在鞠觉亮执导的古装玄幻剧《幻城》中饰演野心勃勃的火王“火燚”。参演高端职场商战剧《猎场》饰演金融才子陈修风。在古装爱情传奇剧《大汉情缘之云中歌》中饰演汉武帝。

2016年，参演温情励志时尚剧《妈妈向前冲冲冲》。1月7日，伦敦男装周国际形象大使胡兵启程伦敦男装周。10月，在杨磊执导的都市励志爱情剧《逆袭之星途璀璨》中饰演沉着老练、雷厉风行的霸道总裁王思秦。12月，获得年度风云人物。12月，浸入式戏剧《不眠之夜》亚洲首演，胡兵成首位受邀艺人。

2017年1月，在米兰的胡兵参加腾讯直播推出的年终策划“明星团年饭”第一期节目。5月，在青春励志偶像剧《游泳先生》中饰演正直的游泳教练 。6月，胡兵作为唯一的中国籍形象大使参加伦敦时装周。8月11日参演的奇幻动作电影《鲛珠传》上映。10月参演的古装爱情剧《芸汐传》杀青。

2018年10月1日，胡兵亮相首届迪拜中国电影周开幕式，并获中国驻迪拜总领事李凌冰女士为其颁发文化使者奖。

2019年8月1日重大革命历史题材电影《古田军号》。