1996年，还在读大学的高虎接演了青春偶像剧《北京炎天》，这也是其第一部影视作品。
1998年，大学毕业的高虎与周晓文合作电影《
关于爱的故事》，饰演马鼎力，正式出道。1999年高虎接拍了唐大年导演的电影《都市天堂》。
2000年，高虎与张铁林、安好、陈好等合作了古装汗青剧《
吕不韦传奇》，饰演配角嬴异人；同年还参演电影《
上车走吧》和《
开心哆来咪》。
2001年，高虎参演了吕丽萍主演的古装剧《
大脚马皇后》和谍战剧《黑白结构》并客串电视剧《
东北一家人》。
2003年，由高虎、林志颖、胡军、刘涛、刘亦菲、陈好等主演的古装武侠翻拍剧《
天龙八部》正式播出，高虎在剧中饰演三位男主角之一的虚竹；2004年高虎主演的的两部电影《龙朝凤》和写实电影《都市天堂》前后上映，高虎均担负男主角；同年高虎还参演了汗青剧《大明王朝惊变录》。
2005年，高虎参演范冰冰主演的按照古典名著《三侠五义》改编的古装侦察悬疑剧《志薄云霄包青天》，饰演白云飞，同年还客串家庭感情剧《谁怜全国慈母心》。
2006年，高虎与刘亦菲、黄晓明等主演的古装武侠剧《
神雕侠侣》正式播出，高虎饰演霍都王子。2007年高虎与窦智孔、黄圣依主演的中国内地版武侠剧《
碧血剑》和与聂远、钟欣潼、朱茵、安以轩等主演的古装剧《
雪山飞狐》前后播出，高虎别离饰演平四和汗青皇帝明思帝朱由检。
2008年，高虎参演警匪题材电视剧《生死僵持》和王晶执导电视剧《暴雨梨花》并获得第一届手机报《电影爱好者》“金π奖”最喜爱的数字电影演员奖。
2010年，出演由四台甫著《
水浒传》改编的电视剧《水浒传》，饰演108铁汉之一的青面兽杨志并与段奕宏、薛佳凝、蒋勤勤等主演年度感情剧《大期间》；2011年参演张艺谋导演的史诗爱情电影《
金陵十三钗》。
2012年，高虎与杨幂、谢霆锋等主演的悬疑侦察电影《消失的枪弹》以及与周润发、黄晓明主演的电影《
大上海》前后上映，高虎别离饰演警政署高官和林坏；同年还主演了笑剧《
民兵葛二蛋》，饰演男配角麦子，并参演偶像剧《
童话二分之一》。
2013年，主演中国内地电视剧版的《
龙门飞甲》，饰演万喻楼并参演电影《
澳门风云》中高师长一角；同年加入浙江卫视公益明星跳水真人秀《中国星跳跃》，并终极获得总决赛季军。
2014年，受央视综艺频道邀请，录制大型全明星互动魔术竞技真人秀节目《
大魔术师》。
