2012年7月，推出首支个人单曲《假动作》；9月2日，担任欧阳靖广州音乐会的表演嘉宾，并演唱了《靠近》、《假动作》等歌曲；12月，凭借歌曲《假动作》获得华语金曲奖优秀新人奖  ；此外，他还获得了第九届劲歌王全球华人乐坛音乐盛典最佳新晋歌手奖。

2013年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》的比赛，最终获得全国总决赛亚军，从而正式出道  ；比赛期间，他还演唱了《Bad Boy》、《嘿，哥们儿》等歌曲；9月，被时尚杂志《红秀GRAZIA》评为“最型男生”冠军；10月13日，推出个人单曲《嘿，哥们儿》，收录于《追梦敢不敢》合辑中；11月，参加“快乐男声全国巡回演唱会”；随后，推出与谢霆锋合唱的歌曲《爱最大》，并作为电影《救火英雄》的主题曲，而歌曲的Rap歌词则由欧豪创作；12月31日，参加湖南卫视跨年演唱会，并演唱歌曲《火》 ；此外，他还获得了第二届搜狐时尚权力榜颁奖盛典年度时尚人气奖的提名。

2014年，在“快乐男声全国巡回演唱会”广州站、厦门站中获得“城市之星”的称号；4月，获得第14届音乐风云榜颁奖盛典最受欢迎新人奖；4月13日，其主演的都市励志偶像剧《唱·战记》在湖南卫视首播，而他在剧中则饰演了外表痞气但内心却对感情十分认真的校草子夜，这是他的首部电视剧作品，与此同时，他还为该剧演唱了同名主题曲《唱战记》及《偏差》、《其实不想走》等多首插曲；5月，获得酷狗音乐盛典内地最佳新人奖、酷狗人气王大奖；7月25日，其主演的青春励志电影《我就是我》上映，并参与演唱了该片的主题曲《每一颗星辰》 ；8月，推出个人单曲《在一起》，并作为电影《临时同居》的主题曲；8月21日，其主演的爱情喜剧电影《临时同居》上映，而他在片中则饰演了叛逆不羁的富帅二代Very，该片最终内地票房累计1.02亿元 、香港地区票房累计1617万港币，并连续两周蝉联香港票房冠军。

2015年，参加湖南卫视国防教育特别节目《真正男子汉》；4月24日，由苏有朋执导、欧豪领衔主演的青春爱情电影《左耳》上映，他在片中饰演了有着两面性格、几经波折后放下仇恨的男主角张漾 ，并与杨洋、胡夏合唱了推广曲《放心去飞》，该片上映3天票房便达到了2亿元，最终以4.85亿元的票房成绩收官，而他也凭借该片获得第16届华语电影传媒大奖最受瞩目男演员奖 ；6月，参加江苏卫视飞行类励志真人秀节目《壮志凌云》；7月，出版首本个人图文随笔《正当我年少》；随后，推出个人单曲《无可替代》，并作为网游QQ炫舞的年度主题曲；8月，获得《OK！》三周年挚爱明星颁奖礼年度挚爱电影新偶像奖；11月1日，举行“欧豪炫舞梦工厂音乐会”；12月5日，推出首张个人EP专辑《On His Own》，收录了包括《So What！》、《Rims》等在内的5首歌曲，整张专辑以hip-hop和舞曲为主，并全部在美国录制完成；12月22日，出席腾讯娱乐白皮书发布盛典，并获得“年度90后之星”的称号。

2016年3月，其首张个人EP专辑《On His Own》的音乐纪录片《欧豪纽约疯狂遇见》上线播出；3月29日，凭借专辑《On His Own》获得酷音乐亚洲盛典最佳全能艺人奖、最佳流行歌手奖 ；6月，其演唱的歌曲《Rims》获得Global Music Awards全球音乐奖银奖；7月26日，推出与好妹妹乐队合唱的歌曲《我爱夏天》，并作为电影《在世界中心呼唤爱》的推广曲 ；7月28日，获得亚洲金曲大赏最受欢迎全能艺人奖；8月26日，其主演的青春爱情电影《在世界中心呼唤爱》上映，而他在片中则饰演了青春帅气又有些害羞的男主角柯达；12月16日，其主演的青春犯罪电影《少年》上映，而他在片中则饰演了沉默寡言、天赋异禀的男主角苏昂，并为该片演唱了主题曲《一生何求》 ；12月31日，参加东方卫视跨年演唱会，并演唱歌曲《Rims》。

2017年6月24日，推出与杨洋、马思纯等合唱的歌曲《给17岁的自己》，并作为电影《秘果》的主题曲；7月12日，其主演的青春动作电影《青禾男高》上映，并演唱了片尾曲《放马过来》；7月13日，古装奇幻电影《悟空传》上映；

2018年，与宋茜搭档主演都市情感励志剧《山月不知心底事》，在剧中饰演男主角叶骞泽，该剧于2019年8月20日播出，并与宋茜共同演唱片头曲《练习当朋友》；5月10日，领衔主演的古装科幻网络剧《天意》在优酷独播，在剧中饰演智勇无双、百战百胜的男主角韩信，这是他的首部网络剧作品 ；10月5日，参加的湖南卫视音乐创演秀《幻乐之城》播出；随后，与谭松韵、王紫璇联袂主演年代剧《民初奇人传》（原名《外八行》），在剧中饰演阴差阳错成为八行持卷人的华民初。

2019年8月1日，其特别出演的剧情电影《烈火英雄》上映；8月30日，其领衔主演的由曹保平监制的动作犯罪片《铤而走险》全国上映，而他在片中饰演亡命歹徒夏西，这也是他首次出演反派角色；9月30日，其主演的剧情片《中国机长》全国上映，而他在片中则饰演了副驾驶徐奕晨；与此同时，其主演的由陈凯歌执导的新中国成立70周年献礼片《我和我的祖国》在全国上映。