1998年与丁嘉莉、苏岩主演根据老舍同名小说改编的电视剧《骆驼祥子》，在剧中饰演男主角人力车夫祥子 ，自此开始演艺事业。1999年在范冰冰、方子哥主演的古装剧《人间灶王》中饰演韩道明 。2001年在廖京生、艾丽娅主演的家庭情感剧《至爱亲朋》中饰演高山 。2002年与玛赛、李斯主演现实主义电影《阳光杀场》饰演霍亚鹏。2003年与班嘉佳、刘亭作、李丁主演都市爱情片《凌志的夏天》饰演凌志阳。同年与法提麦·雅琦、姚笛主演古装历史剧《鲁班大师》饰演建筑业鼻祖鲁班 。2004年在王冀邢执导的红色经典抗战剧《苦菜花》中饰演姜永泉 。4月在校期间的谷智鑫与《恰同学少年》剧组达成了初步协议，准备出演青年毛泽东。 7月毕业后加盟了北京人艺，但人艺有条规定：刚刚加盟的演员一年之内不准出去拍戏。为此《恰同学少年》的出品人、长沙广电集团副董事长罗浩亲自前往北京公关，最后由北京市委宣传部下了调令，才将谷智鑫“挖”到剧组来 。2005年领衔主演经典青春励志剧《恰同学少年》，在剧中饰演一个积极上进、富有青春气息的青年毛泽东 ，凭借该片提名第26届中国电视剧飞天奖优秀男演员和第24届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员 。同年在李雪健、贾一平主演的历史灾难剧《唐山绝恋》中饰演何斌 。2006年与阿斯茹、刘牧、鲍蕾主演的红色经典剧《山菊花》饰演于震海 。2007年与温峥嵘、鲍国安主演的反间谍侦察剧《国家机密2》饰演林云飞 。同年与李志舆、马少骅主演的间谍战争剧《喋血1941》饰演武宫正雄 。主演悬疑片《侠侣探案》。 2008年与于滨、刘园园主演考古悬疑剧《青铜匕首》饰演石多哥 。6月11日在北京人民艺术剧院话剧《莲花》第二轮演出中，谷智鑫把莲花的丈夫演的惟妙惟肖。2009年与文章、柯蓝主演电视剧《国歌》饰演田汉 。2010年与柳云龙、童蕾主演革命谍战剧《断刺》饰演尹良 。2011年与李沁、徐百卉主演历史剧《中国1921》，在剧中再次饰演青年毛泽东 ，该剧获得第26届中国电视金鹰奖最佳电视剧奖 。与侯勇、王奎荣、任天野主演刘猛执导的军旅题材剧《我是特种兵》饰演庄焱 ，该剧获得第28届中国电视剧飞天奖最佳电视剧奖 ，华鼎中国十佳电视剧奖 。与刘恺威、程煜、雷恪生主演近代革命战剧《战火西北狼》饰演马中骏 。12月与白冰、程媛媛主演青春励志轻喜剧《我要当空姐》 。 2012年在郭涛、赵雪莲、宋佳主演的现代情感剧《七年》中饰演孙六十 。2013年与赵子惠、鲍鲲主演历史战争剧《武工队传奇》饰演王亮 。与刘佳主演革命剧《兵出潼关》，饰演“潼关刀客”方振东 。与何冰、杨立新主演民国年代剧《传奇大掌柜》，在剧中饰演京城最大饭庄“丰泽园”的创始人栾学堂 。同年出演张黎、刘淼淼执导的情感电视剧《九年》 。2014年3月领衔主演由赵浚凯监制的抗战年代电视剧《铁血武工队传奇》，饰演男一号王亮 。2015年1月17日谷智鑫领衔主演的抗战剧《大刀记》在山东卫视、黑龙江卫视联合播出 。5月27日谷智鑫参加辽宁卫视飞行真人秀节目《冲上云霄》 。2016年在张黎执导的人物传记剧《少帅》中饰演毛泽东 。参演的抗战传奇情感大剧《兄弟们开火》播出 。主演励志情感大戏《春天里》 。