1996年，出演個人首部電視劇《三毛流浪記》，從而正式進入演藝圈。
1997年，出演個人首部電影《十日情緣》，在片中飾演導游范小欣。
1998年，與金巧巧、王一楠合作都市情感劇《豐園餐廳》，這是他首次與王一楠合作。
1999年，出演張瑜、關禮杰、吳興國主演的情感懸疑劇《危險游戲》，在劇中飾演陶律師。
2000年，與古巨基、趙薇、林心如、蘇有朋合作主演民國情感劇《情深深雨濛濛》，在劇中飾演陸振華的兒子陸爾豪。
2001年，憑借電視劇《情深深雨濛濛》獲得“臺灣金鐘獎”最佳新人獎。
2002年，與張智霖、林心如、董潔合作主演古裝武俠劇《飛刀又見飛刀》，在劇中飾演李壞少年時的好友趙傳；同年，出演喬振宇、夏雨、梁小冰主演的古裝武俠劇《殘劍震江湖》，在劇中飾演龍正書院的學生柳飛騰。
2004年，與韓雪、李宗翰、黃海冰合作主演古裝神話喜劇《喜氣洋洋豬八戒》，在劇中飾演男主角豬八戒。
2005年，出演張家輝、蔡琳、喬振宇主演的古裝情感劇《新醉打金枝》，在劇中飾演風度翩翩且才華橫溢的湘江世子李權。
2006年，與李冰冰、黃海冰、陳龍合作主演古裝情感劇《劍俠奇緣》（原名《再生緣》），在劇中飾演皇帝；同年，與王寶強、舒暢、聶遠等合作主演電視劇《傳奇·幻想殷商》，在劇中飾演哈倫。
2007年，與張瑜、鄭曉寧合作主演電影《天地告白》，在片中飾演男主角秦放，該片是中國第一部反映記者良知和環境污染的電影 ；同年，擔任“你就是火炬手”CCTV-聯想北京奧運會全國火炬手選拔節目沈陽賽區決賽的嘉賓評審。
2009年，與賈靜雯、黃少祺、孫興合作主演民國情感劇《儂本多情》，在劇中飾演矜貴自負的公子哥張桂庭；同年，與王思雅、姜超合作主演公益電影《妙濛的日子》，在片中飾演男主角杜問心。
2010年，與方子哥、李勤勤、田子田合作主演家庭情感喜劇《女婿難當》，在劇中飾演男主角曾自強 ；同年，出演馮遠征、安以軒、安鈞璨主演的驚悚懸疑電影《敏感事件》，在片中飾演唯利是圖的網站老板羅素。
2011年，與何杜娟合作主演懸疑電影《黑客悲情》，在片中飾演男主角馬一嘯同年，與謝仙、葉全真、劉雪華合作主演民國情感劇《再愛我一次》，在劇中飾演男主角李世林。
2012年，與唐一菲、齊奎、丁嚀合作主演諜戰劇《蝴蝶行動》，在劇中飾演紈绔子弟陳舊；同年4月1日，其客串的愛情電影《車在囧途》上映，在片中飾演女主角嚴小蓮的前夫；同年，與姚櫓、丁勇岱、楊旸合作主演古裝懸疑劇《大明按察使》，在劇中飾演杭州府推官余人杰；同年，與霍建華、楊紫、任程偉合作主演近代史詩劇《戰長沙》，在劇中飾演戰地醫生劉明翰。
2013年，與李晨、靳東、潘虹合作主演醫療情感劇《到愛的距離》，在劇中飾演普外科專業二組組長韋天舒；同年4月2日，其出演的警匪電影《毒戰》上映，在片中飾演小癲；同年，出演劉燁、陳寶國、焦晃出演的近代史詩劇《北平無戰事》，在劇中飾演年輕有為、足智多謀的中共地下黨張月印 。
2014年，與胡歌、劉濤、黃維德合作主演古裝傳奇劇《瑯琊榜》，在劇中飾演東宮太子蕭景宣。
2015年，參加浙江衛視《中國夢想秀第九季》的節目錄制；同年，與王佑碩、、郝云、田中千繪合作主演網絡劇《午夜計程車2》，在劇中飾演司機高南，這是他首次出演網絡劇；同年，與張國立、蔣欣合作主演都市情感劇《老爸當家》（又名《我家的四菜一湯》、《俠爸虎妞》），在劇中飾演男主角權來的二女婿杜思遠。
2016年3月21日，與黃軒、王思思、鮑鯤合作主演的年代探案懸疑劇《獵人》首播，他所飾演的秦天明信仰堅定、心有大善，不僅是解放后中共在郴城刑事工作的組織者，也是耶律麒等人的精神領袖；9月27日，與趙麗穎、陸毅、陶昕然共同出演的抗戰劇《胭脂》播出，在劇中飾演代號“影子”的馮子雄間諜網成員周漢光。
2017年10月30日，參演的電視劇《急診科醫生》開播。
2019年3月1日，由簡川訸執導的都市情感劇《都挺好》播出，高鑫在劇中飾演一心愚孝的蘇家大兒子蘇明哲。
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