2008年在電影《桃花運(yùn)》中飾小廚師關(guān)祥，與小宋佳飾演的林聰成了一對(duì)情侶。再次和導(dǎo)演孔笙合作電視劇《生死線》。2009年李晨在《唐山大地震》中擔(dān)綱出演方達(dá)。

2010年在電影《建黨偉業(yè)》中飾演張國(guó)燾。首次出演歷史人物而且戲份頗重，李晨十分重視，下足了功夫鉆研劇本，同年在電視劇《風(fēng)車(chē)》(原名《我和我的小姨》)中出演男主角梁塵，同年年底，以個(gè)人原創(chuàng)小小說(shuō)《無(wú)敵》為原型的電視劇《北京愛(ài)情故事》開(kāi)拍，李晨出演男主角吳狄，并擔(dān)任本片監(jiān)制。

2011年在電影《楊善洲》中飾演周波，成功塑造了老書(shū)記接班人周波質(zhì)樸、堅(jiān)韌、默默奉獻(xiàn)的人物形象，出演電影《忠烈楊家將》中飾演楊四郎，這是李晨首次主演商業(yè)古裝電影，是他拓寬戲路的一次突破和嘗試，出演電視劇《風(fēng)和日麗》中出演剛毅正直、深情專(zhuān)一的軍官劉世軍，之后出演電視劇《北京青年》，劇中李晨首次與趙寶剛導(dǎo)演合作，出演經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士何東，何家老大為了找尋真正的自我，辭去優(yōu)越的工作、放棄結(jié)婚，執(zhí)意重走一遍青春路。

2012年1月，李晨策劃、監(jiān)制并主演的《北京愛(ài)情故事》，4月，李晨監(jiān)制并領(lǐng)先主演的電視劇《好家伙》開(kāi)機(jī)，李晨飾演時(shí)光，5月，2012年福布斯中國(guó)名人榜公布，李晨作為當(dāng)紅小生首次上榜，位列第56名。

2013年2月，李晨主演，由楊亞洲導(dǎo)演，林和平編劇的電視劇《草帽警察》拍攝完畢， 4月，李晨監(jiān)制并主演的電視劇《到愛(ài)的距離》開(kāi)機(jī)，這是一部醫(yī)院題材電視劇，李晨飾演普外科主任李睿。

2013年出演微電影《致父親》，主要講攝影師王浩然(李晨飾演)正處在事業(yè)的瓶頸期，面臨著攝影大賽資格被取消的危機(jī)， 8月25日，李晨主演的微電影《因情圓缺2：代理相親》在北京舉辦了首映禮， 8月29日，李晨赴美國(guó)拍攝由搜狐視頻制作的音樂(lè)旅行真人秀節(jié)目《唱游天下》第二季。

2014年8月9日?qǐng)?bào)道，演員李晨一身黑色皮夾克帥氣亮相美國(guó)機(jī)車(chē)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)，領(lǐng)取美國(guó)機(jī)車(chē)師Jesse James為他量身定制的專(zhuān)屬機(jī)車(chē)。 機(jī)車(chē)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)，由Jesse James為李晨的專(zhuān)屬機(jī)車(chē)揭開(kāi)神秘面紗，這輛綠色機(jī)車(chē)由全手工打造。