毕业后进入北京人民艺术剧院工作，1998年，谷智鑫首次主演电视剧《骆驼祥子》，自此开始演艺事业。2003年，主演古装历史剧《鲁班大师》。2007年，凭借电视剧《恰同学少年》中饰演青年毛泽东一角提名第26届中国电视剧飞天奖优秀男演员。2009年，主演电视剧《国歌》。2011年，再次在历史剧《中国1921》中饰演毛泽东，同年，主演军旅题材剧《我是特种兵》。2013年，主演历史战争剧《武工队传奇》，同年，主演革命题材剧《兵出潼关》。2014年，主演抗战年代剧《铁血武工队传奇》。2016年5月21日，获得第19届华鼎奖全国观众最喜爱的影视明星。