2008年，5月主演由曾晓欣执导的，《我们的八十年代》在剧中扮演工人黄优。

2009年，11月出演潘文杰执导的，翻拍自陈逸飞的最后艺术遗作电视剧版《理发师》，饰演一个有情有义的“地痞流氓”马胜。

2010年，10月出演由余丁执导的，轻松诙谐的都市家庭喜剧电视剧《我和老妈一起嫁》饰演乔锐。参演由王义明执导的家庭情感剧《母亲的战争》饰演梁子。

2011年，9月客串孔笙执导的，再现了改革开放时期温州人艰苦创业史的作品《温州一家人》，饰演废品大亨赵冠球。11月出演由国建勇执导的，讲述英雄传奇的抗日剧《箭在弦上》，并在剧中饰演一位为兄弟两肋插刀的“共党”索杰。

2012年，参演的电视剧《知青》播出，饰演连长张建业；5月出演由孔笙执导的，年代怀旧温情剧《父母爱情》，该剧讲述身为海军司令员的父亲江德福与资本家小姐出身的母亲安杰如何经历坎坷，各种磨难，之后度过幸福一生的故事，任帅在剧中饰演的是江德福的战友及好友“老丁”。主演抗战剧《穿越烽火线》饰演的土匪秃三炮。

2013年，2月主演数字电影《炮兵司令朱瑞》饰演朱瑞。3月先后主演了由马功伟执导的，现代都市作品《更年期的战争》饰演沉默寡言、倔强耿直的陈刚，和由张新建执导的，商战传奇作品《青岛往事》饰演护国军司令吴岳峰。8月主演由齐峰执导的，首部展现潘家峪惨案和潘家峪复仇团故事的电视作品《长城红》，并在其中饰演八路军司令员郑群。

2014年，2月主演由张新建执导的，农民史诗题材剧《老农民》饰演赵有田；10月，主演年代人物传记大戏《少帅》；11月主演由高群书执导谍战剧《父亲的身份》，饰演保密局少校何群。

2015年，11月央一热播《丝绸之路传奇》，饰演马宽利；12月，主演谍战金融电视剧《玄武》，在剧中饰演特工首领黄大虎，被尊称为“特工教父”；随后，拍摄抗日题材电视剧《喋血武工队传奇》，任帅此次在剧中饰演男一号高风亮，一位不苟言笑但是足智多谋的武工队队长。

2016年2月，主演了同名小说改编的电影《丢羊》，饰演男主角张永宏，一名质朴老实的西北“羊倌”；1106日，凭借《丢羊》张永宏一角获得北京青年影展最佳男主角。

2017年3月，主演了改编自甘肃著名作家范文的长篇小说《雪葬》，剧中饰演男一号赵天佑；5月，拍摄了历史题材电视剧《西柏坡的回声》，该剧的历史原型为新中国反腐第一案——刘青山、张子善案，任帅饰演张子善；12月，携手姜宏波、梁林琳主演的首部讲述我国防治艾滋病一线医护英雄的电影《黄玫瑰》杀青，片中饰演防艾医生的军人丈夫杨峰。

2018年2月，主演的文艺偶像言情剧《一路繁花相送》播出，剧中出演业内影视巨鳄王总。

2019年10月14日，任帅出演的《太阳升起的时刻》在北京举行首映发布会。