1990年，參演電影《惡狼與天使》，這是他的首部電影作品。1995年，搭檔盧芳主演話劇《軍用列車》，這是他首部擔任第一男主角的話劇。至2002年，出演多部影視作品多爲配角。2002年，主演關錦鵬執導的電影《藍宇》，與劉燁飾演一對同性戀情侶，獲得第7屆香港電影金紫荊獎最佳男主角，併入圍第38屆金馬獎最佳男主角 。2003年主演張紀中擔任總製片人的古裝武俠劇《天龍八部》，飾演第一男主角大俠喬峯，這是他首次飾演英雄角色，卻讓觀衆記住了“大俠喬峯”和“硬漢胡軍”。2005年，與陳道明、劉嘉玲主演電視劇《一江春水向東流》，飾演負心漢張忠良 。2006年，參演電影《好奇害死貓》，飾演一個感情出軌的中年男人 ；在電視劇《楚漢風雲》裏面飾演項羽，與飾演虞姬的楊恭如和飾演呂后的吳倩蓮都有對手戲。2007年，與陳道明主演央視開年大戲《臥薪嚐膽》，飾演夫差。
2008年，參演《赤壁》飾演趙雲，提名第38屆金馬獎最佳男配角；參演馮小寧執導的歷史劇《朱元璋》，飾演男一號朱元璋一角。2009年，參演陳德森導演的電影《十月圍城》，飾演一個武功高強的刺客，是電影裏面的唯一“反派”，也是他首次光頭造型。2010年，參演電影《讓子彈飛》，出演假張麻子一角；與周韻主演電視連續劇《金婚風雨情》，飾演抗美援朝歸來的志願軍英雄“耿直”；參演電視劇《歲月》，飾演書生樑致遠。
2011年，與郭曉冬、孫寧聯袂主演電視連續劇《風語》，出演反派人物”陸叢俊“，收視居全國收視前三。2012年，和父親胡寶善參加中央電視臺春節聯歡晚會，演唱《鬧秧歌》；參演戰爭題材電視劇《孤軍英雄》，飾演高智商軍人“車道寬”，在中央八套播出期間平均收視爲2.04；與徐帆、陳小藝、何冰等主演都市情感劇《青春四十》，出演專攻離婚官司的律師胡震東。2013年，參演《建元風雲》飾演忽必烈你，參演改編自畢飛宇小說《上海往事》的民國年代劇《像火花像蝴蝶》6月22日在東方衛視、江蘇衛視黃金檔播出，胡軍再次出演硬漢，飾演亦正亦邪的“商會老大”，上海黑幫人物段紹榮。與劉德華、姚晨主演3D警匪片《風暴》12月公映，飾演“高智商悍匪”。2014年，主演電影《救火英雄》1月上映，胡軍出演喜劇角色“海洋”。2015年7月3日胡軍加盟湖南衛視親子戶外真人秀節目《爸爸去哪兒第三季》。11月5日偶像都市話題劇《小情人》開機，胡軍將在熒屏中飾演一位剛強又柔情的單身老爸。
