2016年,胡一天出演《貓的樹》系列微電影。同年,他因出演由郭敬明監(jiān)制的青春偶像劇《
夏至未至》,在劇
致我們單純的小美好飾演江辰中飾演歐俊一角,正式出道。2017年11月,胡一天首次擔(dān)任男主角,與沈月合作主演青春愛情劇《致我們單純的小美好》,在劇中飾演外冷內(nèi)熱的傲嬌醫(yī)生江辰,并演唱了片尾曲《是夢吧》,憑借該劇獲得騰訊視頻星光大賞年度潛力電視劇男演員獎。12月,參加湖南衛(wèi)視《快樂大本營》的錄制。2018年,加盟懸念式戶外真人秀《二十四小時》第三季擔(dān)任常駐嘉賓,展開趣味挑戰(zhàn)與文化交流之旅;同年3月,加盟甜萌夢幻愛情劇《
親愛的,熱愛的》,在劇中特別出演K&K戰(zhàn)隊隊長、計算機天才吳白;同年7月,主演張赫洋導(dǎo)演電視劇《
青春須早為》飾演90后創(chuàng)業(yè)達人“鄭乾”。同年11月參演由作家八月長安同名小說改編的電視劇《
暗戀橘生淮南》,飾演男主角盛淮南。照片2019年3月,搭檔張云龍、肖燕等主演超級劇集《
民國奇探》,在劇中飾演從英國留學(xué)歸來的紈绔公子路垚。2020年1月16日,根據(jù)古龍同名小說改編的古裝武俠劇《
絕代雙驕》在中央電視臺電視劇頻道播出,胡一天在劇中飾演男主角花無缺。