徐峥1994年毕业之后，徐峥在上海话剧艺术中心担任演员，参演《陪读夫人》、《商鞅》、《陪读》等话剧作品。1998年，参演话剧《股票的颜色》，获得第十届白玉兰戏剧奖最佳男主角奖。
2000年，参演古装剧《春光灿烂猪八戒》，饰演憨厚可爱的猪八戒，在剧中，认识了妻子陶虹。2001年，徐峥主演的法国喜剧话剧《艺术》在没有任何宣传的情况下，在上海连演15场。2002年，参演《李卫当官》，饰演男一号混混儿清官李卫；2004年，参演《李卫当官2》，除了饰演男一号李卫之外，还兼任导演。
2006年，在国产电影《疯狂的石头》中客串反派冯董；2007年2月参演贺岁喜剧片《爱情呼叫转移》。2009年7月参演情景喜剧电影《夜·店》。
徐峥2010年6月，徐峥与王宝强合作主演以春运题材的电影《人在囧途》，饰演“老板”一角。
2012年12月，徐峥自编自导自演的喜剧电影《人再囧途之泰囧》上映22天累计票房突破10亿人民币，最终票房为12.6亿人民币，观影人次超过3900万人次，超越了由《阿凡达》创下的2764.54万中国影史最高观影人数纪录，成为中国电影史上首部票房过10亿的华语电影；中国电影史上新的华语片票房冠军，夺得第15届华表奖优秀青年导演奖。因片名与《人在囧途》相似，引起了被《人在囧途》出品方索赔1亿元人民币的官司。
徐峥2013年3月13日，泰国总理英拉在总理府接见了徐峥和《人再囧途之泰囧》摄制组工作人员，徐峥成为中国导演获得泰国总理接见的第一人；8月，参演电影《摩登年代》，再次挑战小人物情感喜剧，出演迷失自我、最终因爱回归的“骗子魔术师”欧大卫，领衔主演之外，徐峥首次出任监制；同年10月11日，国务院总理李克强在泰国国会发表演讲，提及《泰囧》，徐峥在微博上表示感谢总理的关心，希望能再接再厉。12月，徐峥与余男、黄渤和多布杰领衔主演的宁浩最新作品《无人区》3日公映，为了配合无良律师的“清瘦俊朗”的感觉，徐峥不但留了飘逸的长发，还特地减肥。
2014年由徐峥监制并主演的，年度烧脑心理悬疑片《催眠大师》上映四天票房破亿，刷新国产悬疑电影的票房纪录。
2015年，由徐峥第二次执导，徐峥、赵薇主演的“囧”系列电影《港囧》发布定档海报，电影正式定档9月25日上映。影片上映首日取得1.8亿的票房（含零点场1.92亿）；同年，与宁浩合作担任动画电影《疯狂的年兽》编剧。
2016年2月8日，监制的动画电影《年兽大作战》全国上映。 加盟客串电视剧《北京人在北京》 。3月24日，主席博鳌亚洲论坛2016年年会“互联网+电影的分论坛 。担任新电影《猪先生》的编剧 。12月23日，参演由王宝强首部自导自演的《大闹天竺》，出演如来佛祖，于2017年1月28日上映。
2017年3月，由宁浩和徐峥监制，徐峥主演的电影《印度药神》开拍。12月加盟贾樟柯电影《江湖儿女》 。
2018年4月28日，以监制与主演身份参与制作的犯罪悬疑片《幕后玩家》于全国公映，同时还作为第八届北京国际电影节的开幕影片 。7月6日，监制并主演的电影《我不是药神》上映。9月8日，参演综艺节目《我就是演员》播出，在其中担任导师。9月21日，主演的电影《江湖儿女》上映。9月8月，凭借电影《我不是药神》中的表现获得第14届中国长春电影节最佳男主角奖。9月21日，参演的电影《江湖儿女》上映。10月11日至20日，担任第二届平遥国际电影展青年导师。2018年11月17日，凭借《我不是药神》获第55届金马奖最佳男主角。12月，凭借《我不是药神》获得第1届海南岛国际电影节年度男主角。
2019年1月24日，自导自演的电影《囧妈》宣布开机，并定档2020年大年初一。2019年4月28日，凭借《我不是药神》获得第26届北京大学生电影节最佳男演员。
