2008年出演电影《赤壁》，2009年出演《大内密探零零狗》、《婚姻保卫战》。[9-11]
2011年，出演张艺谋执导的电影《金陵十三钗》，凭借《金陵十三钗》荣获第十二届华语电影传媒大奖观众票选最受瞩目男演员奖，《金陵十三钗》入围第69届美国电影电视金球奖“最佳外语片”奖，佟大为
作为主演之一出席金球奖，被冠以“首位走上金球奖红毯的华人男星”。[3] [12-13] 2012年参演三部电影：盛志明执导的《十二星座离奇事件》、陈可辛执导的《中国合伙人》和孙健君执导的《富春山居图》，凭借《中国合伙人》中的文艺青年王阳一角提名金马奖“最佳男配角”、亚太影展“最佳男配角”奖，以及香港金像奖“最佳男配角”奖。[14-17]
2013年，在电视剧《门第》中饰何春生，[18] 同年拍摄青春纪录片《青春》，以及吴宇森执导的电影《太平轮》，饰演佟大庆。[19-20]
佟大为加盟非诚勿扰 佟大为个人资料照片及家庭背景老婆女儿
2014年3月6日，与宋丹丹主演的都市话题喜剧《我的儿子是奇葩》登陆安徽卫视、北京卫视、东方卫视、深圳卫视黄金档全国首播。[21]
2007年8月20日，佟大为与女艺人关悦领取结婚证。2008年4月18日，在北京万达广场索菲特大酒店举行婚礼，刘仪伟担当司仪，赵宝刚担任证婚人。同年女儿出生。
