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2001年，搭档陆毅、任泉主演吴天戈执导的青春偶像剧《花样的年华》，饰阿大；2004年，在导演史凤和执导的**侦探剧《夜雨霏霏》中饰常云常雷。

2005年，与黄海冰共同参演谍战剧《代号021》。

2006年，搭档李子雄，侣箫主演爱情悬疑剧《二路电车》。

2007年，参与谢家良执导的以酒文化为背景的作品《酒民胡四海》，饰杨英雄。

2008年，出演导演尚敬执导的情景喜剧《都市六人行》，饰万事达。

2009年，搭档牛青峰，徐洪浩主演爱情悬疑剧《生死相随》，饰王伯涛。

2010年，参与鄢颇导演执导的民国革命戏《阴丹士林》，饰柳光宗。

2011年3月，凭借话剧《资本论》、《秀才与刽子手》 在第十五届上海佐临话剧艺术奖上获得最佳男配角；同年，凭借 《我爱桃花》获得第21届上海白玉兰戏剧表演艺术奖最佳男配角。

2012年2月，与黄志忠联袂出演以扬州评话《皮五辣子》和清代小说《清风闸》为基础改编的平民戏《皮五传奇》，饰倪四；5月，拍摄张黎执导的反映清代盐商历史的古装剧《大清盐商》，杨皓宇此次在剧中出演以郑板桥为原型的“郑冬心”一角；8月，与袁咏仪、郭京飞、钱芳共同主演古装职场喜剧《龙门镖局》，饰老镖头温良恭。

2013年3月，搭档富大龙、姜宏波主演抗战题材剧《台儿庄》，饰冯坤。

2014年4月，与包贝尔、魏千翔、海陆共同出演何念经典舞台剧《鹿鼎记》，饰陈近南；6月，搭档钱芳、郭京飞出演“电视话剧”《星剧社》；6月15日，杨皓宇参演了上海话剧中心话剧版《推拿》，饰男一号王大夫；8月，杨皓宇客串出演蒋卓原执导的喜剧电影《江湖论贱实录》。

2015年，11月11日到15日新锐舞台剧《乌合之众》赴京展演，杨皓宇饰演男主角孙国庆。

2016年10月17日，主演电视剧《欢喜密探》上线播出。

2018年1月25日，参演的网络剧《继承者计划》在搜狐视频播出。4月，出演的喜剧电影《误入江湖》*青。

2019年2月5日，参演的喜剧电影《误入江湖》上映。

“这两天看了《龙门镖局》感觉又回到了大学时代，《镖局》里有很多演员是我同学，记得在大学里除了排话剧，同学们就喜欢演这样的小品。那种自由自在，天马行空的创作。让人觉得空气都是清新的。”