2009年3月,与HIT-5组合成员一起参加《中韩风尚嘉乐会》;11月参加《第十一届中韩歌友会》。
2010年1月,参加HIT-5组合的T.H家族新年演唱会;6月台湾行,HIT-5录制综艺节目,高瀚宇化身男生版Lady gaga,在现场表演了Lady gaga的单曲《Telephone》。
2011年,参演青春偶像剧《空姐日记》,饰演SARA男友;4月至6月,参加2011年T·H家族全国巡演;11月日本行,录制日本节目《 MADE IN BS JAPAN》并参加HIT-5“征服”日本媒体 “韩流杂志”专访。
2012年6月,HIT-5组合五名成员一起出演中韩合拍悬疑情感剧《私人公园》,高瀚宇饰演心迹狡猾的管家梁勇泰;7月,参加东方卫视选秀娱乐节目《声动亚洲》的比赛。
2013年7月5日,HIT-5组合推出第二张音乐专辑《你们还好吗》;同年,队长郭子渝宣布退出HIT-5组合。
2014年3月,HIT-5组合参加广西综艺频道娱乐节目《快乐星挑战》的录制,与频道主持人一起向观众宣传环保理念;4月,主演青春励志电影《青春荷尔蒙2躁动时代》,饰演追求梦想的高校学生雷宇。
2015年3月,HIT-5组合推出单曲《四大名捕》,这是HIT-5组合首次尝试中国风武侠类型的歌曲;7月,主演校园青春喜剧《那一年之痞子老师》,饰演痞子老师楚天罩。
2015年8月,主演青春网络剧《女生日记之做决定事务所》,饰演冷漠学霸何晓冬;10月,主演偶像剧《哎哟,表演系》,饰演许博文。
2016年1月,与李东健、关晓彤合作主演校园爆笑剧《老师晚上好》,饰演饰演校草沈浩然;3月,主演青春题材电影《扑通!扑通!花少年》,饰演花少年。
2016年10月17日,主演由朱睿执导的现代科幻电影《异类之行走的古堡》,高瀚宇饰演一个有外星血统的“高冷神探”蓝爵;11月19日,《异类》系列网络大电影四部中的第二部《异类之两生妖》上线。
2017年2月,高瀚宇参加CCTV少儿频道《零零大冒险》节目,并在节目中实力放飞自我,向观众展示了他搞怪的一面。