2004年，出演何家劲、俞飞鸿、李倩主演的古装武侠剧《无忧公主》，在剧中饰演机灵好动的小王爷朱蟠，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；同年，出演任泉、李小璐、李铭顺主演的古装神话剧《赤子乘龙》，在剧中饰演机智、调皮的元宝；之后，出演赵薇、陆毅主演的爱情电影《情人结》（原名《致无尽的莎士比亚》），在片中饰演童年时期的男主角侯嘉 。

2005年，出演马景涛、钟汉良、胡静主演的古装魔幻剧《魔界之龙珠》，在剧中饰演男主角察木龙儿子察木雪，与马景涛饰演一对父子；同年，与焦恩俊、叶童、陈紫函合作主演古装神话剧《红孩儿》，在剧中饰演俏皮捣蛋且爱捉弄人的男主角红孩儿，这是他首次在影视作品中担纲男一号 ；之后，与王楠、张俊、蒋龙合作主演儿童剧《我们的眼睛》，在剧中饰演机灵可爱且多才多艺的肖聪 。

2006年，出演吴锦源执导的古装神话剧《新聊斋志异之小谢与秋容》；之后，由于学业原因而停止拍戏。

2011年，丁宇佳在学习之余客串了董洁、窦骁主演的剧情电影《秋之白华》，在片中饰演渔夫阿元。

2014年，参加在北京举行的“番茄音乐鉴赏会”，并现场演唱了歌曲《小海豚》；同年，与于晓璘、冒海飞、施哲明合作主演音乐剧《番茄不简单》，在剧中饰演善良淳朴的农村娃刘牧。

2016年，与徐百卉、何明翰、李健合作主演都市情感剧《我的仨妈俩爸》，在剧中饰演女主角白鸽的养子白杨，从而正式复出；随后，与邢岷山、郭广平、侯勇合作主演剧情电影《第一档案》，在片中饰演刘青山的秘书；同年，与李至正、程媛媛、赵圆圆合作主演爱情喜剧电影《爱情邮局》，在片中饰演外表轻浮且内心柔软的zero酒吧歌手阿兴

2017年，参演吴奇隆、雨婷儿、陈哲远主演的古装神话剧《蜀山战纪2踏火行歌》 同年，主演剧情电影《在别处》，饰演青春期坎坷重重的小镇青年彭小宇。