1997年 ，参加天安门广场演出“庆祝香港回归”。1998年，参加海南省十周年庆典。1999年，参加中央电视台“夕阳红”春节联欢会；汕头电视台主办的“千禧之夜”大型晚会；北京电视台元旦晚会。2001年，参加济南电视台春节联欢晚会。2002年，担任北京电视台全国首届美丽微笑大使的颁奖嘉宾以及江西赣州艺术节体育馆演出嘉宾。2004 年3月，在北京、江苏、石家庄举办歌友会 （、以及对歌友会进行了录制）。12月开始参加并主演（B组男一号）张学友创意音乐剧《雪狼湖》世界巡演。 2005 年，参加CCTV梦想剧场获得冠军，参加山东电视台春节联合晚会；同年客串电视剧《康熙微服私访记5》。 2008年，录制元旦晚会以及CCTV-3《春节七天乐》，同年参演电影《未来警察》和《狄仁杰之通天帝国》 。2010年，参演电影《无畏英雄》饰演角色陆大勇、在电影《龙门飞甲》中饰演继学勇，《让子弹飞》中饰演老四。 2011年1月，应邀出席由中国社会工作协会主办的《公益时报》2010年度中国社工颁奖礼； 3月出席第五届娱乐大典； 同年以刺客身份参演《鸿门宴》，并且参演王晶导演的电影笑功震武林，饰演朱团长。 2012年1月，参与录制山东电视台春节联合晚会；参演电视剧《利箭行动》，饰演角色陈启；《隋唐演义》饰演角色徐茂公。 2013年，9月出席第五届新农村电视艺术节（金牛奖）颁奖典礼 ；参演张之亮导演的电影《白发魔女传之明月天国》、同年参演蔡晶盛导演的电视剧电视剧《龙门飞甲》等。2014年，与林更新张涵予合作参演《智取威虎山》、与吕良伟斯琴高娃合作参演《镇海保卫战》等影视作品。 2015年2月11日，参与录制2015中国电影人春节联欢晚会； 3月18日 参加第五届明星公民颁奖盛典； 参演了《锦绣缘》、《杜心五传奇》《武神赵子龙》《疯狂的公牛》等作品 。同年参演“爱国主义教育音乐电影”《时刻准备着》 ；10月杜奕衡担任“国际影视明星书画院”的荣誉院长； 同月首触话剧《银锭桥》在北京保利剧院首演。 12月28日出席亚洲热歌风云榜2015年度颁奖典礼，获得亚洲热歌风云榜最佳演绎奖。 2016年2月，杜奕衡参加电影人春晚，演唱新歌《热爱》。