2010年，王博文報名參加湖南衛視選秀娛樂節目《快樂男聲》的比賽，獲得杭州唱區20強、全國61強；同年，參加臺灣歌唱選秀節目《超級星光大道》的比賽，獲得內地10強。
2011年，參加江蘇衛視選秀娛樂節目《激情唱響》的比賽，獲得全國18強。
2013年，報名參加湖南衛視選秀娛樂節目《快樂男聲》的比賽，獲得北京唱區11強、全國30強；9月12日，推出首支個人單曲《這個夏天》；9月13日，推出個人第一本成長歷程寫真集《十九歲的變奏曲》，其中收錄了大量王博文生活工作的照片，記錄了王博文的生活點滴，用圖文的形式講述了王博文的運動和星路歷程。
2014年，與HOPE組合、陳希郡、張薪瑞一起參加公益歌曲《夢想起航》的錄制；同年，參與拍攝章國慶執導的電影《我的23歲》，在劇中飾演夏綱；5月，參與拍攝王熠執導的電影《輕羽飛揚》，在劇中飾演陳少陽；5月19日，推出個人專輯首波主打歌曲《那個他，是我》；之后，跨界參與話劇《愛情廣告之龍鳳呈祥》，這是他首次嘗試反串演出；8月2日，推出個人首張迷你專輯《重生》，收錄了《那個他，是我》、《這個夏天》、《重生》、《我能夠》四首歌曲；12月，推出專輯《重生》的海外版《Bowen王博文》，并飛赴馬來西亞進行宣傳。
2015年1月，推出與魏一寧、陳驍、Crayon Pop合唱的單曲《123 新年好》1月31日，獲得“第十屆勁歌王金曲金榜年度音樂盛典”內地新晉歌手獎；7月，推出與汪睿合唱的歌曲歌《最需要的時候你離開》；12月5日，獲得“音樂先鋒榜頒獎典禮”年度樂壇進步獎。
2016年3月，與彭昱暢、孫雪寧、伊丹愛莉合作主演都市幻想網絡劇《器靈》，在劇中飾演白天洛，這是他的首部網絡劇作品；同年，與孟瑞、厲娜合作主演愛情網絡電影《不可抗力之男仆的秘密》，飾演秀氣靦腆的舒念，此外他還創作并演唱了電影的插曲《夢》8月20日，與孟瑞領銜主演的愛情電影《不可抗力愛上你》上映；9月，推出第二張個人EP專輯《W.BOWEN》，收錄了包括《我想你永遠不會知道》、《星空下的秘密》等在內的5首歌曲；12月16日，獲得“第11屆勁歌王全球華人年度音樂盛典”全能藝人獎，而歌曲《我想你永遠不會知道》則獲得國語金曲獎。
2017年4月21日，其主演的愛情電影《戀戀有聲》上映，而他在片中則飾演了男主角宋歌的好兄弟王小白；4月25日，獲得“最具粉絲影響力明星頒獎盛典”最受粉絲歡迎男藝人獎；隨后，擔任芒果TV選秀娛樂節目《快樂男聲》云唱區晉級賽的挑食團團長；5月，擔任東方衛視女性才藝情感真人秀節目《媽媽咪呀第5季》天津招募站的評委；5月18日，受邀參加法國戛納電影節；6月，參與錄制湖南衛視《快樂大本營》二十周年特別節目 和安徽衛視《誰是你的菜第三季》，并加盟《飯局的誘惑第二季》；7月6日，在出道四周年當天發行原創單曲《因為有你》；7月12日，作為常駐嘉賓參加的北京衛視原創明星跨界喜劇競技秀節目《跨界喜劇王第二季》播出，他最終獲得了總冠軍；8月16日，主演的校園愛情懸疑喜劇《青春最好時》在騰訊視頻上線；9月1日，推出首張個人音樂專輯《1461》；11月9日，主演的都市情感劇《新圍城》在北京開機，他在劇中飾演全能型人物“李才”；12月，作為常駐嘉賓參與騰訊視頻戶外競技綜藝《王者出擊》。
2018年1月17日，自導自演的首支MV《因為有你》上線；1月29日，受邀加盟北京衛視春晚，主演小品《那一夜的春天》1月31日，獲得《新京報》“大美新生”中國時尚權力榜“年度新勢力男藝人獎”；2月10日，獲得CCTV-15《全球中文音樂榜上榜年度盛典》年度最佳新銳男歌手獎；3月19日，出席中法文化交流榮耀盛典-中法國際電影周啟動儀式；3月25日，與婁藝瀟、程瀟、吳宣儀等合作的旅行真人秀節目《閨蜜的完美旅行》播出；3月30日，主演的電視劇《青春最好時》海外開播；4月13日，獲得周末畫報mno摩登之夜“摩登風尚潛力藝人”獎；4月26日，推出個人原創單曲《最后》，該歌曲進入各大音樂平臺內地榜單榜首，并獲得了全球中文音樂榜上榜6月首周冠軍；6月6日，出席絲路凝聚力盛典新聞發布會，獲得“絲路優秀青年歌手”獎項；6月15日，其參加的芒果TV綜藝節目《密室逃脫·暗夜古宅》播出；7月20日，推出個人音樂EP《食光機》；8月，作為常駐嘉賓錄制湖南衛視《我是未來第二季》，并演唱節目主題曲《未來在來》；8月3日，作為“青春能量官”助陣芒果TV“青春芒果節”；8月24日，出席優家畫報·Instyle年度偶像盛典，獲得“年度最具表現力大獎”；12月16日，獲得絲路凝聚力盛典年度突破全能男藝人獎。
2019年1月17日，獲得“花房之夜”年度全能藝人獎；其后，主演電視劇《初戀那件小事》在深圳開機；3月27日，推出個人單曲《焦糖人生》 [50]? ，4月6日，參加CCTV-15音樂打榜類節目《全球中文音樂榜上榜》，憑借歌曲《焦糖人生》獲得4月首周冠軍 ；4月14日，為電視劇《你好，對方辯友》演唱的插曲《夏至》上線；4月25日，他被評選為LikeTCCAsia中國區最美100張新面孔第44位；5月6日，獲得流行音樂年度盛典年度魅力飛躍歌手獎5月20日，參加在云南大劇院舉行的“一生不變”全明星演唱會；5月25日，擔任品冠北京演唱會的特邀嘉賓；此外，他還加盟了芒果TV《肌戰2019》；6月2日，出演的愛奇藝綜藝《星空下的童話》播出；6月23日，擔任中拉國際模特大賽頒獎嘉賓；10月23日主演電視劇《初戀那件小事》在湖南衛視青春進行時劇場首播，在劇中飾演王一超；12月1日，參演的都市情感輕喜劇《熱愛》播出。
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