2005年，霍政諺參演了鄧超、釋小龍、趙陽主演的古裝懸疑推理劇《少年包青天Ⅲ之天芒傳奇》，在劇中飾演謙遜有禮、溫潤如玉的無止，這是他的首部電視劇作品，從而正式進入演藝圈；同年，在都市情感劇《緣分的天空》中飾演男二號顧小楓。
2006年，與張玉嬿、杜俊澤、陳莎莉共同出演家庭倫理劇《媽媽無罪》，在劇中飾演性格懦弱的杜永才；同年，參演田海蓉、鄧超、姚芊羽主演的都市情感劇《女人不哭》，在劇中飾演章子君的干弟弟潘蒙生。
2007年，與劉曉慶、六月、田麗聯合主演民國情感劇《女人何苦為難女人》，在劇中飾演唐映瑤的侄子唐可凡；同年，出演陳莎莉、張韶涵主演的抗戰劇《烽火孤兒》，在劇中飾演開朗、機靈春風堂孤兒夏竹 ；此外，他還出演了何洛執導的古裝電影《俠侶探案之壽筵喪鐘》，飾演與劉氏有私情的趕考書生王安。
2009年3月25日，其參演的家庭情感劇《幸福》（原名《爸爸真偉大》）首播；6月，其參演的諜戰劇《藍色檔案》播出，
在劇中飾演女主角宋珍妮的手下李華 ；同年，與孫莉、保劍鋒、劉思彤聯合主演年代劇《再見艷陽天》，在劇中飾演不拘小節、特立獨行的富家公子方賀文；12月21日，其主演的年代情感劇《誰懂女兒心》首播，在劇中擔綱男主角，飾演帥氣儒雅、才華橫溢的林俊英，這也是他首次在影視作品中擔綱男一號。
2010年，與保劍鋒、戴嬌倩、潘儀君合作主演都市情感劇《完美丈夫》，在劇中飾演溫柔體貼、敢愛敢恨的林東勝；同年，與侯勇、岳紅聯袂主演家庭倫理劇《一家人不說兩家話》，在劇中飾演內心充滿仇恨的復仇青年楊穆青；之后，出演趙文卓、萬梓良、王同輝主演的古裝武俠劇《七俠五義人間道》，在劇中飾演宋仁宗趙禎，這是他首次在影視作品中嘗試皇帝的角色；12月20日，其參演的年代情感劇《江湖兄弟》上星播出，在劇中飾演充滿江湖豪氣的孟滔。
2011年6月17日，與王雷、肖聰、江鎧同聯袂主演的革命劇《風華正茂》播出，在劇中飾演為了追求真理和救國之道而赴法國勤工儉學的蔡和森；同年，出演歐萱、呂頌賢、戴向宇、杜俊澤主演的年代傳奇劇《千金》，在劇中飾演凌超華的弟弟凌超嚴，與張天其飾演一對兄弟。
2012年，出演田少波執導的警匪劇《天網行動》，在劇中擔綱男主角，飾演為人正直、憨厚踏實的交通隊事故科科長趙一陽，這也是他首次在影視作品中嘗試警察的角色；5月15日，與張玉嬿、江宏恩、林韋君聯合主演的年代情感劇《桃花劫》首播，在劇中飾演性格單純的姚家繼承人姚靖石；同年，參演霍建華、陳喬恩、袁姍姍主演的古裝武俠劇《笑傲江湖》，在劇中飾演酷愛音律、擅長吹簫的衡山派弟子劉正風。
2013年，與張娜拉搭檔主演民國愛情劇《紅轎子》，飾演意志堅定、機敏過人的男主角車文軒；6月22日，其參演的年代情感劇《像火花像蝴蝶》首播，在劇中飾演唐立平的弟弟唐立天，與鄭國霖飾演一對兄弟。
2014年3月2日，與戚薇、韓在碩聯合主演的都市情感劇《陶之戀》首播，在劇中飾演個性天真浪漫又有點叛逆的慕容海泉；4月8日，其出演的古裝宮廷劇《宮鎖連城》播出，在劇中飾演如燕的情人阿迪；6月4日，其主演的古裝勵志喜劇《犀利仁師》首播，飾演弘文學院的老師聶文星。
2015年6月12日，與劉愷威、王麗坤合作主演的都市情感劇《兩生花》播出，在劇中飾演俊朗、腹黑的聚意集團總裁歐陽藤。
2016年1月15日，其主演的懸疑愛情電影《二次元偵探》上映，在片中擔綱男主角，飾演徐小曼的合租男室友霍頓；3月10日，與張睿、張檬、迪麗熱巴、鄒廷威聯袂主演的都市情感劇《愛的階梯》播出，在劇中飾演宋氏集團繼承人宋子楊；同年，與陳昊、劉釔彤聯合主演民國懸疑劇《男管家》，飾演未達目的不擇手段的莊志磊；此外，他還主演了抗戰劇《烈火刀影》，飾演租界巡捕房探長張昆。
2017年，憑借電視劇《怒火英雄》入圍中國電視劇導演年度榜樣表彰活動最佳電視劇男配角獎；11月21日，與黃軒、竇驍、周一圍共同出演的古裝魔幻劇《九州·海上牧云記》播出，在劇中飾演守護著弛狼族的雪狼王。
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