2001年3月，担任Channel[V]音乐台的主持人，从而正式进入演艺圈；同年，出演言承旭、谢祖武、叶民志主演的校园偶像剧《麻辣鲜师》，在剧中饰演有钱的公子哥韩兆杰，这是他的首部电视剧作品。
2002年12月，推出首张个人音乐专辑《壁虎漫步》，收录了包括《Tell Me》、《我不怕》等在内的10首歌曲，正式进军歌坛；之后，凭借专辑《壁虎漫步》获得“马来西亚第三届金曲红人颁奖礼”最有潜值新人奖银奖；同年，与安以轩，张善为，范筱梵合作主演校园偶像剧《麻辣高校生》，在剧中饰演韩兆杰。
2003年，与苏有朋、许慧欣、徐怀钰合作主演青春爱情偶像剧《心动列车》，在剧中饰演女主角小五在美国念书时的男朋友Jack；同年9月，推出第二张个人音乐专辑《我的麦克风》收录了包括《爱上未来的你》、《我们都会错》等在内的10首歌曲；之后，凭借专辑《我的麦克风》获得凤凰卫视年度十大非常专辑奖和最佳港台新人奖；同年，客串沈孟生、涂善妮、蔡佳宏主演的都市情感剧《无河天》，在剧中饰演潘玮柏。
2004年3月26日，获得“第11届中国歌曲排行榜颁奖典”年度最受欢迎港台地区新人奖；同年9月，推出第三张个人音乐专辑《Wu Ha》，收录了包括《快乐崇拜》、《我不识广东话》等在内的10首歌曲；同年，获得“中国音乐榜”最佳新人奖。
2005年7月，推出第四张个人音乐专辑《高手》，收录了包括《不得不爱》、《谁是MVP》等在内的10首歌曲；同年11月，获得"中国风尚大典"港台风尚男歌手奖；同年12月，推出首张个人Remix专辑《时尚混音酷乐 FREE STYLE REMIX》；同年，出版书籍《双帅最激演唱写真笔记书》。
2006年1月11日，获得“第十二届全球华语音乐榜中榜颁奖大典”年度最具人气歌手奖，歌曲《谁是MVP》则获得年度最佳歌曲奖；同年6月，推出第五张个人音乐专辑《反转地球》，收录了包括《戴上我的爱》、《我想更懂你》等在内的11首歌曲；同年9月，举办“反转地球世界巡回演唱会”。9月2日，获得MTV封神榜音乐奖TOP 20人气歌手奖。同年11月11日，获得“东南音乐劲爆榜”港台地区劲爆最受欢迎男歌手奖。
2007年1月14日，与弦子对唱的歌曲《不得不爱》获得“第一届无线音乐颁奖盛典”港台金曲奖；同年1月25日，凭借歌曲《反转地球》获得“第13届华语榜中榜颁奖礼”港台最佳歌曲奖；同年9月，推出第六张个人音乐专辑《玩酷》，收录了包括《路太弯》、《爱不离》等在内的11首歌曲；同年12月16日，获得“香港TVB8金曲颁奖礼”内地观众最爱男歌手奖，而歌曲《玩酷》则获得金曲金奖。
2008年，与杨丞琳、潘玮柏、藤冈靛、陈妍希合作主演台湾偶像剧《不良笑花》，在剧中饰演身为时尚造型师的男主角唐门；同年7月，推出首张个人精选辑《Will's未来式》；之后，获得“第二届无线音乐年度盛典”最佳男歌手奖；同年，为马克·奥斯本执导的动画电影《功夫熊猫》台湾版中的熊猫阿宝配音。
2009年5月，推出第七张个人音乐专辑《零零七》，收录了包括《双人舞》、《亲爱的》等在内的11首歌曲；同年8月9日，获得“新城国语力颁奖礼”亚洲跳唱歌手奖；同年11月6日，其专辑《零零七》获得“第七届东南劲爆音乐榜颁奖盛典”劲爆港台地区最受欢迎男歌手奖、劲爆音乐榜最佳专辑。同年，客串周杰伦执导，宋健彰、唐嫣、詹宇豪主演的科幻爱情剧《熊猫人》，在剧中饰演杰森。
2010年，与张榕容、林佑威、住谷念美合作主演台湾偶像剧《爱无限》，在剧中饰演坚强开朗的男主角梁景晧。同年10月21日，凭借《爱无限》获得“第46届台湾电视金钟奖”戏剧节目男主角奖。
2011年1月，推出第八张个人音乐专辑《808》，收录了包括《我们都怕痛》、《我的电话》等在内的11首歌曲；同年4月15日，获得“第15届全球华语榜中榜”港台最受欢迎男歌手奖、最佳舞台造型奖；同年5月，参加湖南卫视综艺节目《快乐大本营》的录制；同年8月7日，凭借专辑《808》获得“新城国语力颁奖礼”国语力男歌手奖；之后，为林浩然执导的3D动画电影《牛兄牛弟》中的安逗配音。
2012年8月，推出第九张个人音乐专辑《24个比利》，收录了包括《忘记拥抱》、《华丽进行曲》等在内的11首歌曲；同年，举办“释放自己世界巡回演唱会”；同年9月16日，担任青海卫视选秀娱乐节目《花儿朵朵》全国总决赛第十场冠军之夜的助阵嘉宾，并与代悦、吴昱蓉、杨小艺、金帅合唱歌曲《24个比利》；同年9月17日，获得“第五届音乐风云榜新人盛典”年度榜样歌手奖；同年12月19日，获得“第20届中歌榜颁奖礼”港台及海外地区年度全能艺人大奖、年度最受欢迎男歌手。
2013年，凭借歌曲《不想醒来》获得“MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼”至尊金曲奖 ；同年4月18日，获得“第17届全球华语榜中榜音乐大典”最佳跨界男歌手奖；同年6月，凭借专辑《24个比利》获得“hito流行音乐奖颁奖典礼”hito全球唱跳男艺人奖、全球传媒推崇男歌手奖，而歌曲《24个比利》则获得年度十大华语歌曲奖；同年8月，凭借专辑《24个比利》获得“城市至尊音乐榜”年度至尊男歌手奖、电台推荐专辑；
2014年6月13日，推出第十张个人音乐专辑《王者丑生》，收录了包括《打呼》、《小丑》等在内的12首歌曲。
2015年，与徐璐、黄柏钧、毛晓彤合作主演都市情感剧《不得不爱》，在剧中饰演表面霸道、实则温暖深情的男主角胡骞予；同年，作为固定嘉宾参加深圳卫视全景式明星生活体验观察秀节目《闪亮的爸爸》的录制；同年8月23日凭借歌曲《小丑》获得“MusicRadio中国TOP排行榜”金曲奖。
2016年6月，参加浙江卫视明星校园体验节目《我去上学啦第二季》的录制；同年12月23日，推出与关晓彤合唱的圣诞情歌《漫动作》，并负责了该歌曲的词曲创作；随后，正式宣布与国韵文化签订经纪合约。
2017年，参加东方卫视艺人演艺竞技真人秀节目《挑战的法则》；5月，加盟华纳唱片；同年，担任爱奇艺Hip-hop音乐选秀节目《中国有嘻哈》的导师；7月，作为固定嘉宾参加江苏卫视锻造式综艺节目《来吧，兄弟》的录制；7月20日，获得MTV全球华语音乐盛典最受欢迎男歌手奖、最佳全能唱跳歌手奖；8月11日，推出第11张个人音乐专辑《illi 异类》，收录了包括《Coming Home》、《第三类接触》等在内的12首歌曲；12月11日，单曲《哑巴》荣获Billboard Radio China 2017年度华语十大金曲奖；12月18日，获得时尚COSMO美丽盛典年度美丽偶像奖；12月31日，参加江苏卫视跨年演唱会，演唱了《反转地球 coming home》、《第三类接触》。
2018年1月27日，获得流行音乐年度盛典年度最佳唱跳歌手奖、年度最受欢迎男歌手奖，而歌曲《Coming Home》则获得年度二十大金曲奖；4月21日，在北京举行“Alpha 创使者世界巡回演唱会”首场，这是他时隔3年后再度举行个人演唱会。
2019年，参加爱奇艺体验经营节目《潮流合伙人》，与吴亦凡等合伙开店。2020年，担任女团造星节目《菱格世代DD52》的首席导师。
热门歌曲
01.快乐崇拜
02.不得不爱
03.我想更懂你
04.反转地球
05.双人舞
06.谁是Mvp
07.Tell Me
08.亲爱的
09.高手
10.爱上未来的你
11.U U U
12.我对天空说
专辑
illi 异类 2017
王者丑生 2014
24个比利 2012
808 2011
零零七 2009
Will's未来式(新歌 精选) 2008
玩酷 2007
反转地球 2006
时尚混音酷乐 FREE STYLE REMIX 2005
高手 2005
Wu Ha 2004
我的麦克风 2003
壁虎漫步 2002
不得不爱2017-01-02
饰演胡骞予 导演曾丽珍 主演徐璐，恬妞，黄柏钧
爱无限2010-08-22
饰演梁景晧 导演林合隆 主演张榕容，林佑威，住谷念美
熊猫人2010-02-02
饰演杰森（客串） 导演周杰伦 主演唐嫣，江语晨，周杰伦，詹宇豪
不良笑花2008-08-31
饰演唐门 导演张博昱
主演陈妍希，杨丞琳，许慧欣
心动列车2003-08-15
饰演Jack（客串） 导演王明台 主演苏有朋，许慧欣，苏慧伦，徐怀钰
无河天2003
饰演潘玮柏（客串） 导演梁修身 主演王俐人，谭俊彦，蔡佳宏
麻辣高校生2002-07-05
饰演韩兆杰(Money) 导演柯钦政 主演安以轩，张善为，林利霏，屈中恒
2007年5月8日，出席红十字会“中华骨髓库扩容暨爱心CD认捐活动”，不仅捐出未发行的歌曲《左右》，还现场抽血加入中华骨髓库。
2008年，以个人名义为5·12汶川地震捐款50万元人民币；同年，在《不良笑花》剧组中再次以个人名义捐款50万元人民币给汶川地震灾区人民。
2009年5月，参加世界展望会展开的“希望旅程、关怀世界贫童”，并在洪都拉斯认养3名贫童，也替台中明道中学学生送礼物给认养的洪都拉斯23名儿童；同年，潘玮柏在“台湾8.15饥饿三十活动”中为8.8水灾而受灾的民众捐款120万。
2010年4月19日，潘玮柏向中国扶贫基金会“甘霖行动”捐款60万元；之后，他还向“情系玉树”抗震救灾行动捐款40万元。
2017年5月6日，出席爱钱进“发现小小幸福”三周年庆典，与盛一伦一起启动善款捐赠仪式，向“春晖博爱”慈善组织捐赠人民币两百万元，而这些爱心捐款则用于北京春晖博爱儿童救助公益基金会的所属项目，为春晖博爱弱势儿童送去最诚挚的温暖与关怀。
▪ 2017-12-11 Billboard Radio China 2017年度华语十大金曲 哑巴 （获奖）
▪ 2017-07-20 MTV全球华语音乐盛典最受欢迎男歌手奖、最佳全能唱跳歌手奖 （获奖）
▪ 2013 HitFM流行音乐金榜颁奖典礼年度最受欢迎男歌手 （获奖）
▪ 2013 hito流行音乐奖颁奖典礼hito全球唱跳男艺人 （获奖）
▪ 2013 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊全台主持联颁男歌手 （获奖）
▪ 2013 全球华语榜中榜最佳舞台演艺男歌手奖 （获奖）
▪ 2013 全球华语榜中榜最佳跨界男歌手奖 （获奖）
▪ 2013 hito流行音乐奖颁奖典礼全球传媒推崇男歌手 （获奖）
▪ 2013 全球华语榜中榜港台地区年度最受欢迎男歌手奖 （获奖）
▪ 2013 HitFM流行音乐金榜颁奖典礼年度二十大金曲 不想醒来 （获奖）
▪ 2013 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊金曲 不想醒来 （获奖）
▪ 2013 全球华语榜中榜港台年度最佳制作人奖 （获奖）
▪ 2013 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊舞台表现大奖 （获奖）
▪ 2013 hito流行音乐奖颁奖典礼年度十大华语歌曲 24个比利 （获奖）
▪ 2013 HitFM流行音乐金榜颁奖典礼年度最佳舞台演绎 （获奖）
▪ 2012 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊舞台表现大奖 （获奖）
▪ 2012 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊海外男歌手奖 （获奖）
▪ 2012 HitFM流行音乐金榜HITO年度华语歌曲 UUU （获奖）
▪ 2012 中国歌曲排行榜港台年度最受欢迎男歌手 （获奖）
▪ 2012 中国歌曲排行榜港台年度全能艺人大奖 （获奖）
▪ 2012 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊金曲奖 我们都怕痛 （获奖）
▪ 2012 MY ASTRO至尊流行奖颁奖典礼至尊海外歌手奖 （获奖）
▪ 2012 HitFM流行音乐金榜HITO舞台演绎奖 （获奖）
▪ 2012 音乐风云榜年度榜样歌手奖 （获奖）
▪ 2012 HitFM流行音乐金榜HITO冠军王 808 （获奖）
▪ 2012 中国歌曲排行榜年度金曲 24个比利 （获奖）
▪ 2011 新城国语力颁奖礼国语力男歌手奖 （获奖）
▪ 2011 第15届 全球华语榜中榜亚洲影响力大典 （获奖）
▪ 2011 第15届 全球华语榜中榜港台最受欢迎男歌手 （获奖）
▪ 2011 新城国语力颁奖礼国语力歌曲奖 全面通缉 （获奖）
▪ 2011 新城国语力颁奖礼亚洲跳唱歌手奖 （获奖）
▪ 2011 第15届 全球华语榜中榜最佳造型奖 （获奖）
▪ 2010 雪碧原创音乐港台金曲奖 无重力 （获奖）
▪ 2009 新城国语力颁奖礼新城国语力原创歌曲 双人舞 （获奖）
▪ 2009 新城国语力颁奖礼新城国语力男歌手 （获奖）
▪ 2009 无线音乐咪咕汇无线音乐最高销量男歌手 （获奖）
▪ 2009 新城国语力颁奖礼新城国语力歌曲 be with you （获奖）
▪ 2009 新城国语力颁奖礼亚洲跳唱歌手 （获奖）
▪ 2008 新城国语力颁奖礼亚洲人气偶像 （获奖）
▪ 2008 伊利优酸乳大学生音乐节大学生最喜爱的男歌手 （获奖）
▪ 2008 无线音乐咪咕汇无线音乐最畅销嘻哈金曲 （获奖）
▪ 2008 无线音乐咪咕汇无线音乐搜索超人气男歌手 （获奖）
▪ 2008 伊利优酸乳大学生音乐节大学生最喜爱的K歌曲目 玩酷 （获奖）
▪ 2008 新城国语力颁奖礼全国最受欢迎偶像奖 （获奖）
▪ 2008 第2届 雪碧音乐流行榜颁奖典礼最佳男歌手奖 （获奖）
▪ 2008 新城国语力颁奖礼亚洲歌手大奖 （获奖）
▪ 2008 雪碧音乐流行榜颁奖典礼最佳嘻哈歌手 （获奖）
▪ 2007 台湾地区最佳演绎男歌手奖 （获奖）
▪ 2007 无线音乐颁奖盛典年度最畅销港台专辑奖 高手 （获奖）
▪ 2007 无线音乐颁奖盛典年度十大畅销金曲奖 不得不爱 （获奖）
▪ 2007 新城劲爆颁奖礼劲爆突破表现歌手 （获奖）
▪ 2007 网络盛典”金曲金奖 玩酷 （获奖）
▪ 2007 无线音乐颁奖盛典年度最畅销对唱奖曲奖 不得不爱 （获奖）
▪ 2007 网络盛典”内地观众最爱男歌手 （获奖）
▪ 2007 新城劲爆颁奖礼新城劲爆国语歌手 （获奖）
▪ 2007 全国最优秀舞台演绎奖 （获奖）
▪ 2007 第5届 无线音乐颁奖盛典港台金曲奖 玩酷 （获奖）
▪ 2006-09-02 MTV封神榜音乐奖TOP 20人气歌手奖 （获奖）
▪ 2006 最受欢迎台湾男歌手 （获奖）
▪ 2006 第4届 港台地区劲爆最受欢迎男歌手 （获奖）
▪ 2006 中国原创音乐流行榜颁奖礼最受欢迎男歌手 （获奖）
▪ 2006 中国原创音乐流行榜”港台金曲奖 决战斗室 （获奖）
▪ 2006 第13届 华语榜中榜颁奖礼最佳歌曲奖 反转地球 （获奖）
▪ 2006 华语榜中榜颁奖礼传媒推荐最佳唱作男女歌手奖 （获奖）
▪ 2006 华语榜中榜颁奖礼劲爆十大金曲 （获奖）
▪ 2006 传媒推荐奖 （获奖）
▪ 2006 MTV封神榜颁奖礼最佳男歌手奖 （获奖）
▪ 2006 华语榜中榜颁奖礼劲爆最佳mv奖 （获奖）
▪ 2006 华语榜中榜颁奖礼年度劲爆最畅销专辑 反转地球 （获奖）
▪ 2006 MTV封神榜颁奖礼年度男歌手奖 （获奖）
▪ 2006 全国DJ投票卓越表现大奖 （获奖）
▪ 2005 雪碧榜颁奖礼最具舞台魅力大奖 （获奖）
▪ 2005 “百事音乐风云榜”最具人气奖 （获奖）
▪ 2005 中国风尚大典港台风尚男歌手奖 （获奖）
▪ 2005 雪碧榜颁奖礼我最喜爱人气偶像奖 （获奖）
▪ 2005 超级盛典最具风格歌手 （获奖）
▪ 2005 第4届 雪碧榜颁奖礼港台金曲 我让你走了 （获奖）
▪ 2005 中国原创音乐流行榜港台金曲奖 不得不爱 （获奖）
▪ 2005 全球华语音乐榜中榜年度最具人气歌手奖 （获奖）
▪ 2005 “中国音乐榜”最佳新人奖 （获奖）
▪ 2005 第12届 全球华语音乐榜中榜年度最佳歌曲 谁是MVP （获奖）
▪ 2004 中国音乐榜最佳新人奖 （获奖）
▪ 2003 第10届 全球华语音乐榜中榜最佳港台新人奖 （获奖）
▪ 2003 第4届 百事音乐风云榜年度港台及海外华人最佳新人 （获奖）
▪ 2003 G-Music年度最佳男艺人奖 （获奖）
▪ 2003 第10届 全球华语音乐榜中榜港台最佳歌曲奖 我的麦克风 （获奖）
▪ 2003 第7届 “金玛格杯”港澳台及海外华语歌坛最受欢迎新人奖 （获奖）
▪ 2003 第11届 中国歌曲排行榜年度港台及海外华人地区最佳新人奖 （获奖）
▪ 2003 第4届 《音乐风云榜》年度港台及海外华人地区最佳新人 （获奖）
▪ 2003 凤凰卫视年度十大非常专辑奖 （获奖）
▪ 2003 第10届 全球华语音乐榜中榜港台最佳录影带奖 我的麦克风 （获奖）
▪ 2002 第3届 金曲红人颁奖礼 最有潜值新人奖银奖 （获奖）
▪ 2001 第3届 金曲红人颁奖礼最受欢迎红人新人奖银奖 （获奖）
▪ 2000 洛杉矶所合办之歌唱比赛最佳形象奖 （获奖）
▪ 2011 第46届 台湾电影金钟奖最佳男主角 爱∞无限 （获奖）
▪ 2017-12-18 时尚COSMO美丽盛典年度美丽偶像奖 （获奖）
▪ 2018-01-27 流行音乐年度盛典年度最佳唱跳歌手奖 （获奖）
▪ 2018-01-27 流行音乐年度盛典年度最受欢迎男歌手奖 （获奖）
▪ 2018-01-27 流行音乐年度盛典年度二十大金曲奖 《Coming Home》 （获奖）
潘玮柏以他的幽默、新潮的洋派风格，特有的亲和力与独树一个的偶像魅力，奠定了他在台湾乐坛的地位，而专辑《高手》也表现了他在词曲等多方面的音乐才华。潘玮柏外型佳，他不仅RAP功力不错，而且还有创作能力。潘玮柏有被塑造成优质solo男偶像的条件，他的身上散发一股年轻的优雅气质，由于长年在国外生活，因此他有着ABC 的大方热情，不同的是，他更多了一种无厘头式的自发性幽默感，像电影《MAN IN BLACK》中穿西装耍帅的威尔史密斯（网易评）。
潘玮柏通过专辑《零零七》首度转型为轻熟男，他身穿西装展现出他帅气笔挺的姿态，显得Man味十足（腾讯评）。
潘玮柏一向以阳光大男孩儿形象示人，而他留起小胡子则显出他另一面的熟男气质（新浪评）。
