2008年，因与导演孟京辉合作话剧《爱比死更冷酷》而出道演艺圈。2010年，与孟京辉合作音乐剧《三个橘子的爱情》，话剧《琥珀》。2011年，出演孟京辉执导的《蝴蝶变形记》，《恋爱的犀牛》等话剧。

2012年离开孟京辉工作室。10月1日，在陕西卫视中的新闻资讯类节目《华夏夜表情》担任主编兼任主持人。

2013年10月，参演近代战争剧《我爷爷和奶奶的故事》，在剧中饰演老谋深算的日军统领铃木太郎。11月参演抗战剧《枪火》，扮演理智、冷静的反派丰田一郎。随后出演电视剧《秘密小分队》，饰演日本军官小泽喜八郎。

2014年，出演微电影《伤心料理》，王泷正饰演小店店长。11月9日，由系列小说《心理罪》改编而成的国内首部犯罪悬疑网络季播剧启动拍摄，王泷正在剧中扮演刑警队队长邰伟，这是其首次接触网剧 。2015年11月，出演抗战剧《我的爱情撞上了战争》，王泷正在剧中饰演国民革命军的少校情报官校靳语堂。

2016年1月，参演青春悬疑电影《死党》； 同年7月悬疑网剧《心理罪2》开机，王泷正再次饰演邰伟，随后他与潘粤明领衔主演网剧《白夜追凶》，扮演身手矫健的刑侦支队队长周巡。

2017年3月出演警匪动作片《缉枪》，该片已于6月上映，并摘得休斯敦国际电影节动作片金奖。同年6月，同张翰、张俪搭档主演大型谍战偶像剧《猎隼》。10月搭档黄璐主演电影《六连煞》。随后又出演了根据马伯庸同名小说改编的鉴宝悬疑剧《古董局中局》。12月主演侦探悬疑网剧《罪夜无间》，饰演私家侦探陈一鸣，该剧于2019年4月16日播出。

2018年3月，主演王伟执导的电视剧《隐秘而伟大》。4月10日，都市网剧《北京女子图鉴》播出，他饰演从国外归来的艺术家黄越彬。

2019年3月，出演温德光执导的年代悬疑奇案剧《侦探语录》；4月，主演的悬疑网剧《罪夜无间》播出；6月，在谍战剧《惊蛰》中饰演日本特务头目荒木惟。9月，在刑侦类型片《追凶十九年》中饰演基层刑警刘一波。