1982年，王伯昭出演人生中第一部影片《笔中情》，因在剧中有不错的表现，该电影也成为王伯昭的成名作。在这部以年轻书法家的爱情为题材的古装片里，王伯昭扮演的书法家赵旭之的名字分别取自三位历史上著名书法家的姓名：赵孟頫、张旭、王羲之   。

1984年，王伯昭与演员六小龄童、马德华合作出演了经典电视剧《西游记》，因在剧中饰演白龙马人型被大多数观众所认识   。同年，与演员高维明、谢芳分别合作出演电影《一个女人的命运》、《清水湾，淡水湾》，在剧中饰演黄立秋和小张。

1986年，王伯昭接连出演电影《侠女十三妹》、《文成公主》和电视剧《不知其名》，并在剧中有不错表现。

1991年，王伯昭与李安导演合作，出演电影《推手》，该剧围绕一个移民美国家庭发生的一系列故事，表现了传统的中国文化与美国的风土人情之间的冲突   。

1994年，王伯昭与演员林俊贤合作出演古装电视剧《唐太宗李世民》，在剧中饰演李建成。

1997年，王伯昭与 张国立，陈亚兰，苏有朋，陈志朋等多位演员合作主演古装爱情电视剧《一品夫人芝麻官》。

1999年，王伯昭出演电视剧《春光灿烂猪八戒》，在剧中饰演玉皇大帝   。同年6月，与张晨光、于佳卉合作出演电视剧《王宝钏与薛平贵》，在剧中饰演盖世文。

2002年，王伯昭在由张恨水同名小说改编的民国爱情剧《金粉世家》饰演白雄起。该剧讲述了十九世纪二十年代，北洋军阀内阁总理之子金燕西和清贫女子冷清秋之间的爱情故事。   。

2004年，王伯昭与演员张卫健、谢霆锋合作出演古装电视剧《小鱼儿与花无缺》，在剧中饰演江别鹤。

2005年，由《金粉世家》原创班底打造的电视剧《金色年华》开播，王伯昭与吴竞、黄梅莹、舒耀瑄等演员合作，在剧中饰演许洪均   。

2006年，王伯昭参演电视剧《局中局》，剧中扮演方立新。   。

2010年，王伯昭与演员陈浩民、寇振海合作出演电视剧《秦香莲》，在剧中饰演陈恂   。

2011年，3月22日，在央视一套播出的电视剧《东方》，   饰演钱学森。   王伯昭在《命运交响曲》中饰演宋承昊（迟帅饰）的父亲宋礼源，剧中二人将上演多场“剑拔弩张”的对手戏，此次是王伯昭与迟帅继《新京城四少》后，再次合作扮演父子   。

2012年，王伯昭与沈星浩、李宝能导演合作，出演电视剧《同在屋檐下》，剧中饰演洛铭   。同年，与李璟、李东恒等青年偶像演员合作出演电视剧《铁血男儿夏明翰》，剧中饰演章府老爷章炎，面对章承基、章妙菱（苏青饰）一双儿女皆被夏明翰搅的反目成仇，疼惜怜悯与恨铁不成钢的矛盾心理让他一次次陷入不仁不义   。

2013年，王伯昭参演由导演马功伟执导电视剧《更年期的战争》，该剧讲述了一位从海外留学归来的青年才俊任何与女强人母亲之间的情感碰撞和摩擦。

2014年，纪念邓小平诞辰110周年的电视剧《历史转折中的邓小平》在央视一套开播。该剧讲述1976年-1984年这段重要历史时期。王伯昭在剧中饰演荣毅仁   。

2020年12月20日，参演的电视剧《大江大河2》播出，在剧中饰演李耘宁。

2021年8月27日，主演情感励志电影《误入青春》上映   ；11月6日，友情客串的年代剧《铸匠》在中央电视台CCTV-8频道经典剧场全国首播   ；参演电视剧《星辰大海》。