2000年11月有幸被导演相中。饰演电视剧《龙珠风暴》剧中的反面男一号双胞胎兄弟。
2004年与王斑、常蓝天、师小红等领衔主演著名导演马鲁剑执导的青春励志剧《军校奏鸣曲》，王骏毅在该剧中出演北海军一角。2004年与袁咏仪、陈坤、林依晨等主演喜剧动作电影《中国功夫少女组》，饰演啊竹。2004年出演电视剧《风雨雕花楼》，在剧中饰演顾家三少爷。
2005年主演美国导演依萌指导的胶片电影《旗鱼》，饰演跃海洋2006年在戚建导演的胶片电影《荷香》里饰演男一号陈社民。2006年出演电视剧《美女也愁嫁》，在剧中饰演呼亚伦有着强烈爱好艺术，对音乐很执着，而在生活中却是一个没有责任感，脾气倔强的大男孩角色。2006年成为影视星锐榜选手。
2007年出演电视剧《谍战古山塘》，他扮演苏州神探傅一飞，风流倜傥，有勇有谋，黑白两道通吃，有着伟大的理想和信念，对女孩子又特别的温和，有偶像剧的影子, 却文化底蕴十足的大男孩。2007年与陈宝国、梅婷、杨明娜合作电视连续剧《女人泪》，饰演一个兼具记者与卧底双重身份的角色。
2009年与尚于博、马雅舒、江祖平等合作出演《娘家的故事》，饰演男一号杨俊贤。2009年出演都市情感剧《一颗颗眼泪都是爱》，在剧中王骏毅饰演了一名年轻的海关科长，与剧中的女演员是青梅竹马，两人在经历多次的情感波折后，最后终成眷属。2009年主演都市时尚长剧《傻女最牛》，饰演英俊多金、深藏不露的花花公子。2009年王骏毅、曾黎等知名演员联袂出演谍战剧《蓝色档案》，其中王骏毅刻画了一个美国王牌特工的形象，剧中与曾黎有对手戏 。
2010年出演电视剧《合适婚姻》，王骏毅饰演一个心理医生吕青也是一个健康、阳光的痴情男子。2010年主演《娘家的故事2》，王骏毅扮演的杨俊贤是一个富二代，本来衣食无忧的他成天无所事事，但在母亲的日益增加的奚落中也想独闯天下成就一番大事业，他在妻子何小南的理解、母亲的支持下开创了自己的公司 。同年继续主演第三部《娘家的故事》，饰演杨俊贤。
2011年王骏毅与侯骏桀、孟醒等青年演员联袂主演由马鲁剑执导的大型抗战史诗剧《绝战桂林》，王骏毅饰演男一号黄桂东，是一名潜伏在国军部队中共地下党，智勇双全，心思缜密，突击队里所有人都对他爱敬有加。
2013年与马诗红、袁志博、陶宇佳等人领衔主演大型战争剿匪剧《剿匪英雄》，王骏毅饰演的赵保胜“深入虎穴”，与敌人展开生死搏斗。
2014年，参演战争史诗剧《金戈铁马》。
2015年，主演的暖心大戏《二婶》热播。参演少数民族电影《梦归山哈》。
2016年，参演悬疑电视剧《皮影》，在剧中饰演男一号陈宏。同年，参演电视剧《拯救者》，饰演男一号邵华。