畢業后進入北京人民藝術劇院工作，1998年，谷智鑫首次主演電視劇《駱駝祥子》，自此開始演藝事業。2003年，主演古裝歷史劇《魯班大師》。2007年，憑借電視劇《恰同學少年》中飾演青年毛澤東一角提名第26屆中國電視劇飛天獎優秀男演員。2009年，主演電視劇《國歌》。2011年，再次在歷史劇《中國1921》中飾演毛澤東，同年，主演軍旅題材劇《我是特種兵》。2013年，主演歷史戰爭劇《武工隊傳奇》，同年，主演革命題材劇《兵出潼關》。2014年，主演抗戰年代劇《鐵血武工隊傳奇》。2016年5月21日，獲得第19屆華鼎獎全國觀眾最喜愛的影視明星。
