胡一天大学毕业后,本过着朝九晚五的生活,此后在朋友的建议下改行进入模特行业,完全没有经过专业培训的他只用了两个月就接拍了多个品牌广告,后因一个偶然的机会而被华策影视挖掘,由此进入演艺圈。
2016年,胡一天出演《猫的树》系列微电影。同年,他因出演由郭敬明监制的青春偶像剧《夏至未至》,在剧中饰演欧俊一角,正式出道。
2017年,胡一天首次担任男主角,主演青春爱情剧《致我们单纯的小美好》,在剧中饰演外冷内热的傲娇医生江辰,并演唱了片尾曲《是梦吧》,凭借该剧获得腾讯视频星光大赏年度潜力电视剧男演员奖。12月,参加湖南卫视《快乐大本营》的录制。
2018年,加盟悬念式户外真人秀《二十四小时》第三季担任常驻嘉宾,展开趣味挑战与文化交流之旅;同年3月,加盟甜萌梦幻爱情剧《亲爱的,热爱的》,在剧中特别出演K&K战队队长、计算机天才吴白(Dt);同年7月,主演张赫洋导演电视剧《青春须早为》饰演90后创业达人“郑乾”。同年11月参演由作家八月长安同名小说改编的电视剧《暗恋橘生淮南》,饰演男主角盛淮南。
2019年,搭档张云龙、肖燕等主演超级剧集《民国奇探》,在剧中饰演从英国留学归来的纨绔公子路垚。
2020年,根据古龙同名小说改编的古装武侠剧《绝代双骄》在中央电视台电视剧频道播出,胡一天在剧中饰演男主角花无缺;5月,在电视剧《亲爱的,挚爱的》中饰演男主角吴白;同年,出演《你好神枪手》饰演天才枪手沈清源。10月20日,由中国视协演员工作委员会主办的第七届“中国电视好演员”网络投票结果公布,胡一天获得中国电视好演员优秀演员(绿组男演员)。12月2日,参演的电视剧《小风暴之时间的玫瑰》播出,在剧中饰演高山。
亲爱的,挚爱的2021 饰演吴白 导演于中中 主演李一桐
暗恋橘生淮南2021 饰演盛淮南 导演李木戈 主演胡冰卿
青春须早为 2020 饰演郑乾 导演张赫洋 主演钟楚曦
小风暴之时间的玫瑰2020-12-2 饰演高山 导演成志超 主演乔欣
民国奇探2020-03-24 饰演路垚 导演张伟克 主演张云龙、肖燕
绝代双骄2020-01-16 饰演花无缺 导演邹集城 主演陈哲远、梁婧娴
亲爱的,热爱的 2019-07-09 饰演吴白 导演项旭晶 主演杨紫、李现
致我们单纯的小美好2017-11-09 饰演江辰 导演杨龙 主演沈月、孙宁、高至霆
夏至未至2017-06-11 饰演欧俊 导演韩洋 主演郑爽、陈学冬、白敬亭
是梦吧 2017-11-02 《致我们单纯的小美好》的片尾曲
2016年 《猫的树》
2018-01-01 【2017国剧盛典】青春网络新生代奖 致我们单纯的小美好 (获奖)
2017-12-03 【腾讯视频星光大赏】年度潜力电视剧男演员奖 致我们单纯的小美好 (获奖)
2019-12-6 【2020爱奇艺尖叫之夜】年度戏剧潜力艺人 亲爱的,热爱的 (获奖)
2020-10-20 【第七届中国电视好演员奖】中国电视好演员优秀演员(绿组男演员) (获奖)
2017-12-18 【2017COSMO时尚美丽盛典】年度美丽偶像 (获奖)
2019-1-11 【荔枝年度盛典】2018荔枝年度声魅大咖 (获奖)
2018-10-25 【时装年度盛典】时代感染力奖 (获奖)
2019-12-3 【2019COSMO时尚美丽盛典】传承·爱年度人物 (获奖)
2019-10-17 【福布斯】2019福布斯中国30岁以下精英榜2019福布斯中国30岁以下精英榜 (获奖)
胡一天颜值颇高,清新的独特气质让其在出道之初便给人们留下了深刻印象。他在电视剧《致我们单纯的小美好》中职业造型成熟且简约,校服、白大褂、精致西装轮番上阵,每一种造型尽展清新男神本色,很到位地还原了江辰这一角色(网易娱乐评)。
胡一天在电视剧《夏至未至》中的惊鸿一瞥给观众们留下了深刻的印象。他外形清新,又是典型的摩羯座性格,外冷内热的特点与他在电视剧《致我们单纯的小美好》所饰演的江辰一角不谋而合,到位呈现国民校草的高冷与傲娇,剧迷纷纷表示他就是人们心里的江辰、像是从书中走出来一样。胡一天还演唱了电视剧片尾曲《是梦吧》,用低音炮嗓音唱出了歌曲背后的深情婉转,剖析出角色的细腻心事,可以说是一个颜艺、演艺、歌艺俱佳的大男孩(腾讯娱乐评)。