2009年黄轩与刘烨、王璐丹等主演的爱情电影《无人驾驶》上映，黄轩饰演里加;同年主演的电影《成都我爱你》入围威尼斯电影节 。

2010年黄轩出演电影《激浪青春》饰演赵家丰，并客串电影《建党伟业》;同年主演《黎明前的暗战》和《你是我的幸福》两部电视剧。

2011年，黄轩主演电视剧《铁血男儿》扮演孙越泽，这是黄轩首次饰演反派角色 ;7月份主演的电影《青魇》上映，该片入围36届莫斯科电影节非竞赛单元。

2013年，担任加拿大安大略旅游推广大使。同年主演电影《推拿》和电视剧《女人帮》等，其主演电影《推拿》荣获柏林电影节“最佳艺术贡献奖银熊奖”。黄轩也凭借“小马”一角，获第64届柏林电影节最佳男主角提名 。

2014年，由黄轩、周迅主演，郑晓龙执导，莫言原著的民国大剧《红高粱》，黄轩凭借九儿初恋“张俊杰”一角，获封“国民初恋” ;2014年10月黄轩与汤唯、冯绍峰等主演的电影《黄金时代》及崔健执导，北野武监制的电影《蓝色骨头》陆续上映 。

2015年，黄轩受邀参加湖南卫视的原创动物真人秀节目《奇妙的朋友》。节目中升级成为猩猩奶爸，与小动物温馨互动。同年主演的爱情电影《恋爱中的城市》上映。11月由黄轩、孙俪主演，郑晓龙执导的历史传奇剧《芈月传》正式播出，黄轩凭借芈月初恋“黄歇”一角走红荧屏 。

2016年，黄轩主演的电视剧《女医·明妃传》、《翻译官》、《猎人》、《九州·海上牧云记》等，电影《长城》等，更多影视剧作将陆续与观众见面。

2017年1月，获得“国剧盛典”年度实力演员奖；3月2日，获得“中国电视剧品质盛典”年度最受喜爱的品质剧星奖；3月31日，其主演的警匪动作电影《非凡任务》上映，而他在片中则饰演了缉毒警察林凯，该片在上映第五天票房便突破了一亿元人民币；6月18日，获得“微博电影之夜”微博突破表现演员奖；6月22日，凭借电影《非凡任务》获得“第20届上海国际电影节-成龙动作电影周”最佳动作新人奖。

与周迅合作《红高粱》

影视类奖项

其他奖项

2015年12月23日，作为嘉宾出席了第30届中国电视剧飞天奖典礼。

“优雅的态度、精致的个人品味，为他的表演增加了耐人琢磨的魅力和味道。”(《智族GQ》评)“他的出现，给青春偶像赋予了新的解释。”(南都娱乐周刊评)

在拍戏的过程中，黄轩有着丰富的想象力(邱礼涛评);他除了拥有俊朗的面孔外，还有不俗的演技(嘉娜评);简单可爱的大男孩(导演娄烨评)。

作为一名演员，黄轩是幸运的，他独特的气质和演技赢得不少知名导演的青睐，这也成为他演艺道路上不可多得的财富，而在生活中，年少遭遇家庭变故的他，也遇上不少贵人(凤凰网娱乐评);有导演称赞他会成为中国电影的未来之星(穆勒评)。

黄轩在每部作品中的变化都非常大，除了演技的变化，他的相貌拥有良好的可塑性，是个可塑性很强的演员。(山东商报评)

在电影《芳华》中的形象照