2010年，王博文报名参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》的比赛，获得杭州唱区20强、全国61强；同年，参加台湾歌唱选秀节目《超级星光大道》的比赛，获得内地10强。 2011年，参加江苏卫视选秀娱乐节目《激情唱响》的比赛，获得全国18强。2013年，报名参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》的比赛，获得北京唱区11强、全国66强；同年9月12日，推出首支个人单曲《这个夏天》 ；同年9月13日，推出个人第一本成长历程写真集《十九岁的变奏曲》，其中收录了大量王博文生活工作的照片，记录了王博文的生活点滴，用图文的形式讲述了王博文的运动和星路历程 。2014年，与HOPE组合、陈希郡、张薪瑞一起参加公益歌曲《梦想起航》的录制 ；同年，参与拍摄章国庆执导的电影《我的23岁》，在剧中饰演夏纲；同年5月，参与拍摄王熠执导的电影《轻羽飞扬》，在剧中饰演陈少阳 ；同年5月19日，推出个人专辑首波主打歌曲《那个他，是我》 ；之后，跨界参与话剧《爱情广告之龙凤呈祥》，这是他首次尝试反串演出；同年8月2日，推出个人首张迷你专辑《重生》，收录了《那个他，是我》、《这个夏天》、《重生》、《我能够》四首歌曲 ；同年12月，推出专辑《重生》的海外版《Bowen王博文》，并飞赴马来西亚进行宣传。2015年1月，推出与魏一宁、陈骁、Crayon Pop合唱的单曲《123 新年好》 ；同年1月31日，获得“第十届劲歌王金曲金榜年度音乐盛典”内地新晋歌手奖 ；同年7月，推出与汪睿合唱的歌曲歌《最需要的时候你离开》 ；同年12月5日，获得“音乐先锋榜颁奖典礼”年度乐坛进步奖 。2016年3月，与彭昱畅、孙雪宁、伊丹爱莉合作主演都市幻想网络剧《器灵》，在剧中饰演白天洛，这是他的首部网络剧作品 ；同年，与孟瑞、厉娜合作主演根据蓝淋同名小说改编的同性爱情网络电影《不可抗力之男仆的秘密》，在片中饰演秀气腼腆的男仆舒念，此外他还创作并演唱了电影的插曲《梦》 ；同年9月，推出第二张个人EP专辑《W.BOWEN》，收录了包括《我想你永远不会知道》、《星空下的秘密》等在内的5首歌曲 。