1989年，出演个人首部电影《老少爷们上法场》。1991年，在大陆抗战题材电影《烈火金刚》中饰演二秃子。

1992年，在抗战题材电视剧《石门情报站》客串饰演特务；同年在冯小宁执导的大陆电视剧《北洋水师》饰演王国成。

1993年，在抗日题材电视剧《回民支队》中饰演哈少甫。1994年，客串出演抗日题材电视剧《长天烽火》，饰演日本鬼子；同年又在大陆电视剧《天桥梦》中黑狗子一角。

1995年，在陈小艺主演的情感类电视剧《半路夫妻》客串角色。1996年，在金韬执导的电视剧《四保临江》饰演田二贵。

1997年，在张艺谋执导的电影《有话好好说》中，客串饰演农民工。

1999年，在姜若瑾执导的军旅题材电视剧《波涛汹涌》中饰演施连志，并担任制片主任；同年在侯勇主演的历史剧《江湖笑面人》中饰演梅青。

2000年，在陈宝国、斯琴高娃主演的电视剧《大宅门》中饰演无赖韩荣发；同年在警匪类电视连续剧《重案六组》饰演陈东平。

2001年，在情感类电视剧《月色撩人》饰演杨守富；同年在李保田主演的电视剧《神医喜来乐》中饰演奸商孟庆合，被观众所熟视；同年在陈好主演的电视剧《宅门逆子》饰演小簸箕。

2002年，在历史情感类电视剧《金手指》中饰演王财 ；同年在王奕开执导的抗战类电视剧《烈火金钢》中客串饰演汉奸。

2003年，在电视剧《种啥得啥》饰演喜剧角色林老三；同年在何冰主演的历史断案类电视剧《大宋提刑官》中饰演唐二宝。

2004年，在梁德华执导的大陆电视剧《浪子燕青》中饰演卢俊义的管家李固；同年在爱情类电视剧《前门楼子九丈九》饰演王财。

2005年，在电视剧《砺剑》中担任制片主任；同年在王刚主演的电视剧《玉碎》中饰演陆小飞；同年又在宋丹丹主演的电视剧《家有儿女2》友情客串肇事者；后又在农村题材电视剧《别拿豆包不当干粮》饰演大嘴叉子査宝库。

2006年，在顾晶执导的电视剧《都市外乡人》中饰演钱秀；同年在姜炜执导的电视剧《决不妥协》饰演王向东。2007年，在贾一平主演的电视剧《旗舰》中饰演梅得贵。

2008年，在电视剧《震撼世界的七日》中饰演邓伯龙；同年客串出演电视剧《女人魂》。

2009年，在高希希执导的史诗剧《新三国演义》饰演刘备帐下重要谋士庞统；同年在民国传奇电视剧《丐侠传奇》中饰演雷振春；同年又出演大陆电影《前方后方》。

2010年，在张宁益主演的战争悬疑剧《X特工》中饰演歪把子丁家立；同年在石伟执导的抗战类电视剧《洪湖赤卫队》中饰演主角王金标；同年又在文章主演的电视剧《雪豹》中饰演清风寨二当家；后又在段连民执导的电视剧《国防生》客串演出。

2011年，在喜剧电视剧《老汉也疯狂》中担任主演，饰演主角老汉老曹；同年在陈亚洲执导的电视剧《裂变》中饰演段江龙；后又在在白百何主演的情感类电视剧《离婚前规则》饰演无赖的蒋勇；同期在甘婷婷、李彩桦演绎的年代苦情戏《错觉》中饰演反派角色曲德胜。

2013年6月15日，在央视播出的《谢天谢地你来啦》中作为嘉宾的杜旭东出演《女儿的青春期》里的父亲。同年8月19日，做客李静主持的综艺节目《超级访问》；后又参加陕西卫视真人秀节目《家有陌生人》。

2014年，在军旅题材剧《火蓝刀锋》中演绎现代军人，同年10月23日，在中国第十届全国电视制片业十佳颁奖礼上凭借此片获得全国了电视剧“十佳演员”的殊荣。

2015年，在海顿执导的抗战剧《飞虎队大营救》中饰演元泉馨。

2018年3月2日，2018年中央电视台元宵晚会，刘亮、白鸽、杜旭东、郭金杰、翟美容、祁东、李园园、王磊、梁佳兴表演小品《大屯小事》。

主演的扶贫题材电影《那座桥》将于2019年11月7日在全国上映。

2020年8月25日，杜旭东与娄艺潇等明星出席电影《灭狐行动》新闻发布会；10月，出演的电影《草原上的萨日朗》开机。

2021年1月9日，参演的励志电影《破冰少年》开机；11月25日，主演的电影《陀螺女孩》在全国上映。