2003年出演《隋唐英雄传》李世民。

2010年主演《五星红旗迎风飘扬》获得第28届中国电视剧“飞天奖“一等奖，郑国霖在剧中饰演两弹元勋邓稼先。

2013年在电视剧《像火花像蝴蝶》中饰演唐立平，该剧荣获第十届电视制片业十佳颁奖礼“十佳优秀电视剧”奖。

2014年主演《隋唐英雄3》饰演唐太宗李世民。

2016年出演公益院线电影《我是谁的宝贝》出演男主人公赵毅。

2020年，主演古装轻喜剧《女世子》。