2003年，成为开心麻花舞台剧签约艺人；随后，出演开心麻花第一部舞台剧《想吃麻花现给你拧》。
2012年，首次登上央视春晚舞台，表演小品《今天的幸福》，凭借郝建一角被大众熟知 。
2015年，在综艺节目《欢乐喜剧人第一季》中表演一系列小品，并由此走进大众视野。2016年，主演喜剧电影《夏洛特烦恼》，通过该片完成了从话剧演员到电影演员的转型，并获得澳门国际电影节金羊奖华语年度男演员奖。
2018年至2019年，活跃于大银幕上，先后主演了《西虹市首富》《飞驰人生》《疯狂的外星人》等电影。
2021年，主演的喜剧电影《你好，李焕英》票房达到54.13亿元；此外他还首度担任电影导演，执导并主演了电影《我和我的父辈》中的《少年行》单元。
2022年，主演的科幻电影《独行月球》获得中国内地年度票房榜亚军。
2023年，主演的悬疑电影《满江红》取得45.44亿元的票房，成为中国电影年度票房冠军。
2024年，领衔主演的喜剧电影《飞驰人生2》获得中国内地上半年票房亚军；7月16日，主演的喜剧电影《抓娃娃》上映，助力沈腾成为中国影史首位票房突破350亿主演。截至8月27日，由沈腾主演或参演的“暑期档”电影总票房累计已达102.3亿元，成为国内电影“暑期档”首位票房“百亿先生”。
参演电影
《抓娃娃》《满江红》《独行月球》《我和我的父辈》《你好，李焕英》《飞驰人生》《西虹市首富》《夏洛特烦恼》等
小品相声
《寒舍不寒》《坑》《还不还》《走过场》《占位子》《一个女婿半个儿》《扶不扶》《今天的幸福》等
2019年，凭借《飞驰人生》获得第17届平壤国际电影节最佳男主角奖。
2018年，获得第75届威尼斯国际电影节“聚焦中国”活动年度焦点男演员奖。
2016年，获得第八届澳大利亚国际华语电影节最受欢迎男演员奖。
2016年，获得金羊奖澳门国际电影节华语年度男演员奖。
沈腾思维灵敏，语言犀利幽默，笑起来的时候，帅气的脸上不自觉地出现几条可爱的褶皱，身边的人戏称他为“沈大爷”。他特有的“沈氏”幽默，迷倒了一拨又一拨的麻花迷们，包袱出人意料，作品有极强的票房号召力。（中国网络电视台评）
沈腾显然是艺人堆里的异类和奇葩，他随心随性地展示自己俗的一面，和粉丝们在微博上玩闹。（新浪娱乐评）沈腾先后在央视春晚舞台上表演了《今天的幸福》和《今天的幸福2》两个小品，搞笑的台词和逗趣的表演获得了不少观众的好评。（新浪娱乐评）沈腾思维敏捷，语言犀利幽默，2012年登陆央视春晚表演小品《今天的幸福》为全国观众带去了欢声笑语。（网易娱乐评）
自2003年出演开心麻花第一部舞台剧《想吃麻花现给你拧》后，他的“麻花”之路就没有停下过，《人在江湖漂》、《索马里海盗》、《乌龙山伯爵》等一系列经典搞笑剧目的上演，让沈腾形成了自己的搞笑风格。而连续三年登上春晚小品舞台，“郝建”的名字深入人心，使他得到了全国观众的喜爱与认可。（网易娱乐评）
连续四年登上央视春晚的舞台，沈腾塑造的“郝建”深入人心，但作为的演员沈腾希望给观众看到他更多的才华。《滚蛋吧！肿瘤君》中的“贱男”、《夏洛特烦恼》中的夏洛，在不同的角色中沈腾体会了不同的人生。（新浪娱乐评）
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