2009年2月,与张翰、朱梓骁、俞灏明合作主演青春偶像剧《一起来看流星雨》,在剧中饰演内敛稳重且阳光懂事的H4成员叶烁,与肖涵饰演一对情侣,并献出荧幕初吻,这是他的首部电视剧作品。
《一起来看流星雨》
2010年2月5日,与张翰、郑爽、朱梓骁合作主演青春偶像剧《一起又看流星雨》,该剧是《一起来看流星雨》的续集;同年7月22日,推出首张个人音乐专辑《千方百计》,收录了包括《千方百计》、《疯人愿》在内的12首歌曲,其中《流星雨又来临》是魏晨亲自作词作曲,也是《一起来看流星雨》的插曲;同年,凭借专辑《千方百计》获得第七届劲歌王金曲金榜内地杰出青年歌手等奖项 。
《千方百计》
2011年1月,与张翰、朱梓骁、俞灏明搭档主持湖南卫视综艺节目《给力星期天》,这是他首次主持综艺节目;同年8月25日,魏晨凭借《破晓》一曲登上韩国音乐节目M!Countdown的舞台,成为第一位在此舞台上演唱中文歌曲的中国歌手 ;同年9月22日,推出第二张个人音乐专辑《破晓》,收录了包括《Goodbye Goodbye》、《Run away》在内的11首歌曲,其中《写给我的家》是魏晨亲自作词作曲;同年,凭借专辑《破晓》获得韩国2011年度Mnet亚洲音乐盛典获得“亚洲最佳新人奖”。