2006年,出演庹宗康主演的青春校园偶像剧《国光异校》,这是他的首部电视剧作品,从而正式进入演艺圈;同年,他开始参与短片及广告的演出,相继出演了《不能回家的小孩》、《晒棉被的好天气》等多部公益短片。2007年,出演任贤齐《她要我,她不爱我》的MV
2008年,与凤小岳、张捷、初家晴合作出演青春校园电影《九降风》,在片中饰演为朋友两肋插刀的高中生李耀行,这是他的首部电影作品,而他则凭借该片获得了第10届台北电影节剧情长片最佳新人奖;同年,首次担纲男主角,在都市情感剧《你是我的唯一》中饰演了男主角吴启刚。
2009年,与甄子丹、谢霆锋、王学圻、梁家辉共同出演动作电影《十月围城》,在片中饰演李玉堂的儿子李重光,该片在中国内地上映期间取得了2.9亿元人民币的票房成绩,他则凭借该片获得了腾讯星光大典港台年度潜力电影新人奖;同年,担任王心凌《我很好,那么你呢?》MV的男主角,并献出自己的荧幕初吻;此外,他还出演了梁静茹《情歌》的MV。
2010年,与甄子丹、孙俪、姜文共同出演古装电影《关云长》,在片中饰演汉献帝刘协,这是他首次在影视作品中尝试皇帝的角色,该片在中国内地上映期间取得了1.6亿元人民币的票房成绩;11月4日,其主演的爱情电影《朱丽叶》上映。
2011年2月3日,与古天乐、吴君如、文章联袂主演的喜剧电影《神奇侠侣》上映,在片中饰演外貌清秀、举止有礼的百晓堂堂主百晓生;2月13日,改编自郭敬明的小说《丘比特来电》的爱情电影《我们约会吧》上映,王柏杰在片中饰演帅气多金的陆嘉森;5月13日,与蒋梦婕搭档主演的电影《百年情书》首映,在片中饰演为了革命理想而毅然抛弃情爱的林觉民,这是他首次在电影作品中担纲男主角;12月2日,与窦骁、苏见信、张钧甯联袂主演的动作电影《赛车传奇》上映,在片中饰演赛车手吴嘉乐。
2012年,与萧亚轩搭档主演微电影《一百分的吻》;同年,出演苏见信《恨爱不成钢》的MV;11月22日,其参演的冒险电影《少年派的奇幻漂流》上映;此外,他还出演了系列单元剧《刷新3 7》,在剧中饰演墨守成规的刻板男孙家骅。
2013年2月22日,与蓝正龙、安心亚领衔主演的爱情喜剧电影《阿嬷的梦中情人》上映,在片中饰演爱慕虚荣且爱抢镜头的电影演员万宝龙;11月8日,与张涵予、王珞丹、朱丹合作主演的都市爱情电影《我爱的是你爱我》上映,在片中饰演沈小乐大学时期的男朋友孙威。
2014年,与刘筱筱搭档主演爱情电影《情比山高》,在片中饰演与李璐相恋的筑路员王俊荣,该片于2017年10月24日在中国内地上映;9月5日,与阮经天、万茜、陈建斌领衔主演的军事电影《军中乐园》上映,在片中饰演农家出身、爱思考且有理想的华兴。
2016年2月5日,其主演的剧情电影《神厨》上映,在片中饰演单亲爸爸吴志明;4月15日,与许玮宁、陈庭妮联合主演的推理悬疑犯罪电影《失控谎言》首映,在片中饰演亡命天涯的男主角苏俊杰;同年,出演魏如萱《你呀你呀》的MV。
2018年4月10日,由黎志执导、张佳编剧的都市女性镜像剧《北京女子图鉴》首播,王柏杰在剧中饰演绅士、帅气的富二代于扬。
2019年,与徐熙娣共同出演蔡依林《红衣女孩》的MV;10月31日,与贾静雯、张孝全合作主演的悬疑剧《罪梦者》正式上线。
王柏杰的父亲是一名政府公务员。2008年,王柏杰因为拍摄电影《比赛开始》而与女演员柯佳嬿交往。2010年,王柏杰与柯佳嬿分手。
台北电影节
中国长春电影节
腾讯星光大典
王柏杰是一个阳光型男,他斯文而又腼腆。王柏杰带有年轻男孩的不羁与不假修饰,但一面对戏剧却有超龄的成熟与见地。他具有出众的外型和沉着的演技,在电影《九降风》中,展现了其清新自然的演技,而在电影《十月围城》中,他面对镜头时表现得沉稳却不失率真。在电影《百年情书》中,王柏杰在诠释林觉民这一角色时,显得游刃有余;他有书生气,也很帅气,这与林觉民的气质很契合。而在《你呀你呀》MV中,王柏杰的表演则很有张力,也很有层次,他把情侣间的难舍难分诠释的很到位。
在《红衣女孩》MV中,王柏杰在演戏的时候很投入,跟他演对手戏时会被激发演技,他为MV增添帅气的色彩。而在MV中有拥吻戏份的王柏杰,因为吻戏拍摄两条即顺利通过,吻技也获得徐熙娣认证。