2007年，于小彤參演由陳凱歌執(zhí)導，黎明、章子怡、孫紅雷領銜主演的傳記電影《梅蘭芳》，于小彤在片中扮演少年時期的男主角梅蘭芳，這是他的首部電影作品，從而正式進入演藝圈，該片于2008年12月4日在中國內(nèi)地上映，而他在片尾演員表中的名字則是“余曉彤”。

2008年，于小彤和蔣夢婕、楊洋、李沁、王龍華領銜主演由李少紅執(zhí)導的古裝劇《紅樓夢》，于小彤在劇中扮演少年時期的男主角賈寶玉，這是他的首部電視劇作品，該劇于2010年9月2日首播，他則憑借該劇獲得了“大戲看北京”電視劇嘉年華最佳新人獎、第6屆首爾國際電視劇大賞最具人氣獎、第5屆騰訊星光大典電視劇最具潛力新人獎。

2010年12月份，于小彤參加安徽衛(wèi)視“愛傳萬家歡樂嘉年華”跨年晚會，并與高洋合唱了歌曲《歸去來》。

2011年，于小彤參加湖南衛(wèi)視明星舞蹈競技節(jié)目《舞動奇跡第三季》的比賽，于小彤和劉美含組成“天地組合”，最后在9進8晉級賽中被淘汰；同一年，于小彤參加安徽衛(wèi)視明星跨界真人秀節(jié)目《天聲王牌第二季》的比賽，最后獲得總決賽7強、最具潛力獎；之后，和歸亞蕾、何琳、謝君豪聯(lián)袂主演年代傳奇劇《娘心計》，在劇中扮演貪玩、任性的賀家大少爺賀銘生。

2012年5月份，于小彤錄制了首支個人單曲《十七歲》；8月份，于小彤參加“唱響中國”明星紅歌演唱會，并演唱了《多好啊》、《北京祝福你》等歌曲；10月份，于小彤參加北京衛(wèi)視“電視劇輝煌30年頒獎晚會”，并演唱了《等你愛我》、《走過花季》等歌曲。

2013年2月15日，于小彤參與演出的都市情感劇《勸和小組》首播，于小彤在劇中扮演面臨高考的高三學生張大川；9月28日，于小彤參演的都市情感偶像劇《勝女的代價2》播出，在劇中扮演康杰的朋友李大飛。

2014年，于小彤作為固定嘉賓參加北京衛(wèi)視軍事真人秀節(jié)目《星兵報到》的錄制；同一年，和崔始源、闞清子領銜主演都市勵志情感劇《億萬繼承人》，于小彤在劇中扮演岳喜旺同父異母的弟弟樊宇軒；10月29日，第一次以模特的身份出席中國國際時裝周，并完成了自己的T臺首秀；12月份，參加中央電視臺跨年晚會，并與蔣夢婕合唱了歌曲《校園的早晨》。

2015年，于小彤參加浙江衛(wèi)視音樂養(yǎng)成類勵志真人秀節(jié)目《青春練習生》的錄制；同一年，于小彤和南圭麗搭檔主演都市愛情網(wǎng)絡劇《SWAN他的秘密》，在劇中擔綱男主角，扮演醫(yī)術高超的整形醫(yī)師劉貝奇；隨后，作為固定嘉賓參加四川衛(wèi)視歷史體驗真人秀節(jié)目《咱們穿越吧》的錄制；9月份，參加北京衛(wèi)視音樂推理互動節(jié)目《歌手是誰》的錄制；10月份，參加東方衛(wèi)視明星跨界時尚真人秀節(jié)目《女神新裝》的錄制。

2016年，于小彤和張翰、曾志偉、張雅玫聯(lián)袂主演懸疑推理網(wǎng)絡劇《十宗罪》，于小彤在劇中扮演心思縝密又細膩、過目不忘又對細節(jié)格外注重的特案組組員包斬；同一年，于小彤作為常駐嘉賓參加騰訊視頻明星互動真人秀節(jié)目《放開我北鼻》的錄制；12月份，作為表演嘉賓參加安徽衛(wèi)視國劇盛典，并演唱了薛之謙的《演員》。

2017年，于小彤和何潤東、張馨予、朱一龍聯(lián)合主演古裝懸疑情感劇《花謝花飛花滿天》，在劇中扮演直爽仗義、少年氣十足的花家三公子花飛揚；7月份，于小彤參加東方衛(wèi)視明星旅游體驗綜藝節(jié)目《旅途的花樣》的錄制；同一年，參加咪咕視頻健身類互動節(jié)目《Battle！好身材》的錄制；10月26日，和陳思誠、張國強、袁泉合作主演的冒險劇《碧海雄心》在山東衛(wèi)視首播，在劇中扮演性格熱情開朗且多才多藝的救撈員丁超。

2018年5月11日，于小彤主演的電影《迷妹“羅”曼史》上映；11月份，參加騰訊視頻體育競技節(jié)目《超新星全運會》。2019年，于小彤參加湖南衛(wèi)視觀察類真人秀節(jié)目《我家那小子第二季》；同一年參加騰訊中國首檔角色競演真人秀《演員請就位》，獲得李少紅、陳凱歌導演的好評；10月12日，參加青春體娛跨界類型節(jié)目《超新星全運會第二季》，獲得男子射箭冠軍。

2020年5月15日，于小彤主演的電視劇《長相守》在優(yōu)酷、愛奇藝和騰訊視頻播出；7月份，于小彤參與騰訊視頻明星競技體育賽事第三屆《超新星運動會》。

2021年5月28日，于小彤主演的電影《迷妹羅曼史》播出。于小彤2021年6月份，于小彤參加明星旅行生活綜藝《完美的夏天》第二季。

于小彤人物評價

于小彤的相貌與眾不同，尤其是眉眼，很像清代孫溫的畫里走出來的古代少年。于小彤的五官有一種童稚之氣，那是一種簡單又有古典韻味的活力，其清秀的外表下有一種獨立于外的氣質(zhì)。在電視劇《紅樓夢》中，于小彤所塑造的賈寶玉眼神純凈，舉手投足之間有一種柔而不媚、純而不嬌的不凡氣質(zhì)，這也與曹雪芹筆下對賈寶玉的描寫十分吻合（李少紅、葉錦添、新浪評）。

于小彤是一個演技與顏值并存的演員，他身上洋溢著青春美少年的氣息。在電視劇《娘心計》中，于小彤把銘生對愛情的占有欲表現(xiàn)得非常真實。在電視劇《億萬繼承人》中，于小彤扮演起集團接班人來頗有風范，且霸氣十足。換上筆挺的西服，打上領帶，身形高挑的于小彤顯得風度翩翩，儼然一股總裁范兒。此外，于小彤不僅有著精湛的演唱功底，而且在《旅途的花樣》節(jié)目中，還用其充滿活力的表現(xiàn)為節(jié)目增添了不少元氣（網(wǎng)易、騰訊、鳳凰網(wǎng)評）。