呂聿來以《孔雀》中弟弟的角色被業(yè)內(nèi)認(rèn)識和廣大觀眾所關(guān)注，當(dāng)時還是大三學(xué)生的他，對于這個角色準(zhǔn)確的定位以及恰到好處的刻畫不但使他隨主創(chuàng)一同站在了第55屆柏林國際電影節(jié)銀熊獎的領(lǐng)獎臺上，更讓他獲得了華語傳媒電影大獎最佳男配角的提名。呂玉來深厚的文化功底，表演天賦以及獨特的氣質(zhì)不但給顧長衛(wèi)導(dǎo)演留下了很深刻的印象，更使他這個中戲戲文系的大學(xué)生脫穎而出。 　　

而后相繼不斷的有影片及導(dǎo)演選中他，其中更包括張藝謀導(dǎo)演在2006年的嘎納賀歲短片中啟用了這個80后的電影人來向世界表達(dá)中國對電影近千年的感情。繼孔雀之后，呂玉來相繼接拍了劉杰導(dǎo)演的《馬背上的法庭》，蔡尚君導(dǎo)演的《紅色康拜因》，分別與李保田老師和姚安廉老師合作，并受到了前輩中具有代表性的兩位性格表演大師的提攜指導(dǎo)與關(guān)愛。 　　

也正是這兩部電影中出色的表演，為呂玉來敲開了國際的大門。頻頻出席各大電影節(jié)。均以主角身份在威尼斯國際電影節(jié)和釜山國際電影節(jié)上留下他的足跡，尤其在釜山，不但影片捧得國際影評人大獎，呂玉來更收獲了讓他十分驚喜的超高人氣。至此，國內(nèi)已有多家媒體和網(wǎng)絡(luò)稱呂玉來為“國際電影節(jié)寵兒”更有業(yè)內(nèi)人士和觀眾將呂玉來譽為是“80后電影人的先鋒代表”。“人物的塑造不等于演員的定型”呂玉來始終致力于突破自己，用同樣純粹的表演態(tài)度和扎實的基礎(chǔ)來塑造不同的人物和角色。

2007年，出演電影頻道出品數(shù)字電影《掌聲響亮》，并擔(dān)任該片的編劇；同年，領(lǐng)銜主演蔡尚君導(dǎo)演的電影《紅色康拜因》，在片中第一次嘗試演繹與自身性格和生活經(jīng)歷不同的角色。
2008年，主演喜劇電影《時尚先生》飾電腦高手符迦寧；5月21日，領(lǐng)銜主演根據(jù)阿美的小說《李愛和海麗的故事》改編的電影《牛郎織女》上映，影片入圍第61屆戛納電影節(jié)“導(dǎo)演雙周”單元  ；10月28日，領(lǐng)銜主演的中國、法國、荷蘭共同拍攝電影《海上夢境》上映。
2009年7月23日，主演的講述男同性戀題材電影《無聲風(fēng)鈴》上映，呂聿來憑此獲第四屆華語論壇新銳男演員獎，并在馬德里電影節(jié)中獲得“最佳男演員獎”  ；同年，主演懸疑喜劇《非常秀》。
2010年，憑借主演的電影《無蟬的夏天》獲得第17屆北京大學(xué)生電影節(jié)最佳電視電影男演員獎 ；11月11日，主演的文藝電影《東風(fēng)破》上映，并參加了金馬國際電影展 。
2011年，與黃璐主演劇情電影《這里，那里》，在片中飾演飯館服務(wù)員國光；同年，領(lǐng)銜主演取材澠池真人真事的愛情電影《留駐桃花塬》  。
2012年11月29日，出演陸川執(zhí)導(dǎo)的歷史題材電影《王的盛宴》上映  。
2013年4月，受邀出席第十屆法國電影展映開幕酒會  ；9月1日，主演的電影《水印街》在威尼斯電影節(jié)“國際影評人周”單元首映 ；11月8日，主演張元執(zhí)導(dǎo)的愛情電影《有種》上映，影片入圍多倫多電影節(jié)“先鋒電影”展映單元；同年，與張馨予領(lǐng)銜主演反商業(yè)犯罪電影《銀戰(zhàn)》  ；同年，呂聿來導(dǎo)演處女作、研究生畢業(yè)作品《東東》被選入第18屆釜山國際電影節(jié)World Premiere 單元和Wide Angle短片競賽單元 。
2014年，參演盧庚戌執(zhí)導(dǎo)的青春電影《怒放之青春再見》  ；6月24日，領(lǐng)銜主演的愛情輕喜劇電影《簡裝男神》在浙江寧波開拍，呂聿來在片中飾演老實巴交的都市小白領(lǐng)唐小尼  ；12月31日，出演的懸疑電影《誰是臥底之王牌》上映；同年，在紀(jì)念南京大屠殺的電視劇《四十九日·祭》中飾演身處抗日局勢的動蕩年代教堂內(nèi)的落魄廚師[  。
2015年，與貢米聯(lián)合主演西部支教勵志電影《大漠青春》，在片中飾保定學(xué)院畢業(yè)生田英普 。
2016年，出演懸疑驚悚的愛情電影《妖醫(yī)》上映 。