2005年，電視劇《仙劍奇俠傳》熱播，胡歌飾演男主角李逍遙，憑藉此角，胡歌迅速走紅，他用他的陽光、熱情與浪漫，點燃觀衆心中愛的火焰。他演唱了劇中的兩首插曲《六月的雨》和《逍遙嘆》。之後胡歌相繼拍攝了《少年楊家將》、《第601個電話》 等影視作品，憑藉着出色的表演，胡歌先後獲得“第二屆電視劇風雲盛典內地最受歡迎男演員”、“內地最具潛質新人獎”等獎項。2006年7月，胡歌接拍了根據金庸名著改編的《射鵰英雄傳》，在06年8月29日，正值射鵰拍攝期間，胡歌遭受車禍，身受重傷，與他同行的女助理張冕經搶救無效死亡。胡歌經過六個半小時的搶救，身體重創，全身麻醉，脖子及右眼縫合100多針，還需要接受右眼角植皮手術，因此正在拍攝的《射鵰英雄傳》不得不停了下來。一年之後，2007年6月22日，胡歌正式宣佈復出。胡歌復出重新投入到《射鵰英雄傳》的拍攝之中。2009年，胡歌主演的《仙劍奇俠傳三》正式播出，在多個地面平臺首播時均榮居收視榜首。2010年，該戲作爲江蘇衛視春節黃金檔電視劇，大年初一開始播出，全劇首播平均收視率爲1.47%，市場份額爲4.19%，單集最高收視率爲1.7%，位居衛視同時段第一。2011年，他參演紀念辛亥革命百年獻禮大片《辛亥革命》也在2011年上映。他憑藉此角入圍第31屆大衆百花獎最佳新人獎。2010年1月2日，穿越歷史電視劇《神話》在央視八套開年黃金檔全國首播，該劇首播收視率爲3.13%，單集最高收視率爲4.13%，位居全國同時段第一，創下並保持着央視八套收視率最高紀錄。
2012年，胡歌身兼製片人和領銜主演的電視劇《軒轅劍之天之痕》在湖南衛視第一週播劇場播出，成爲國內真正意義上的第一部周播劇。 該劇在首播兩晚平均收視率爲1.86%，全劇平均收視率1.62%，單集最高收視率2.2%，單集最高收視份額爲11%，保持大陸周播劇最高收視紀錄。2014年5月22日，胡歌主演的《生活啓示錄》在三大衛視聯合播出，一度囊括同時段衛視收視前三名，三家衛視收視率最後全部破1。2014年10月1日，胡歌參演的《風中奇緣》在湖南衛視鑽石獨播劇場每週三週四後晚間檔周播，平均收視率0.71%，平均收視份額4.14%，單集最高收視率1.29%。2014年12月1日，胡歌參演的《四十九日·祭》登陸湖南衛視金鷹獨播劇場。12月17日，在2014國劇盛典中，胡歌憑藉在《生活啓示錄》、《風中奇緣》、《四十九日·祭》中的表現，榮獲最受歡迎演員獎。
2015年8月31日，民國諜戰劇《僞裝者》定檔湖南衛視金鷹獨播劇場，胡歌飾演軍統特工明臺，《僞裝者》全劇平均收視率1.932%，平均收視份額5.603%，單集最高收視率3.21%，單集最高收視份額9.62%，全國黃金檔同時段第一。 2015年9月19日，古裝傳奇劇《琅琊榜》定檔北京衛視、東方衛視雙星聯播，《琅琊榜》全劇平均收視率0.834%、0.809%，單集最高收視率1.282%、1.298%，結局以全國黃金檔同時段前兩名的收視收官。 2015年10月16日，都市情感劇《大好時光》定檔東方衛視、安徽衛視 ，以全國黃金檔同時段第一、第四的收視收官，《大好時光》東方衛視首播時平均收視率1.136%、平均收視份額3.130%、單集最高收視率1.625%、單集最高收視份額4.266%。2015年11月1日，憑《僞裝者》明臺，胡歌獲得橫店影視節第二屆“橫店影視文榮獎”最佳男主角獎。 2015年11月4日，胡歌憑《大好時光》等劇，獲得日本“亞洲電視劇研討會10週年紀念頒獎禮”亞洲特別貢獻獎。 2015年12月19日，獲2015國劇盛典最佳男演員獎，三部劇入選國劇盛典十大影響力電視劇。 2015年，胡歌三部劇累計產生了“190億”次的全網絡總播放量，三部劇的網播量都是同檔期電視劇第一。 2015年12月28日，憑《僞裝者》《琅琊榜》兩部劇提名中國廣播影視大獎·第三十屆電視劇“飛天獎”優秀男演員獎，是兩年一屆的第30屆飛天獎優秀男演員僅有的三位提名者之一。2016年4月1日，主演的青春勵志劇《旋風十一人》在東方衛視首播，胡歌飾演足球教練穆奇 ；6月10日，在第22屆上海電視節白玉蘭獎上，《僞裝者》《琅琊榜》提名“最佳電視劇獎”，胡歌憑藉《琅琊榜》獲得“最佳男主角獎”，成爲白玉蘭獎首位80後“視帝” ；
