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2005年2月，出演了尤小刚执导的科幻剧《非常24小时》，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；12月，参演谢霆锋、蔡卓妍、范冰冰主演的喜剧片《情癫大圣》。2006年2月，其参演的古装剧《封神榜之凤鸣岐山》播出。
2009年9月，与黄维德、林心如联袂主演的古装传奇剧《封神榜之武王伐纣》播出，在剧中饰演玉鼎真人的大弟子杨戬；9月，与刘涛搭档主演军事剧《江阴要塞》，在剧中饰演中共地下工作者唐秉煜。
2010年8月3日，由胡歌、白冰领衔主演的时装剧《苦咖啡》首播，韩栋在剧中饰演外表风流倜傥的林立琛。2011年1月，与张涵予、李宗翰、胡东、严屹宽共同出演的古装武侠剧《水浒传》播出，在剧中饰演梁山好汉108将之一的“九纹龙”史进；9月，由吴奇隆、刘诗诗领衔主演的古装穿越剧《步步惊心》播出，在剧中饰演心狠手辣，亦正亦邪的九阿哥爱新觉罗·胤禟。
2012年12月，与袁姗姗、刘恺威、张檬、蔡少芬联袂主演的古装言情剧《美人无泪》首播，在剧中饰演皇太极的弟弟多尔衮。2013年1月16日，获得尚趣大典年度新锐人气男艺人奖和“年度爱心慈善大使”称号；2月，参演霍建华主演的古装剧《笑傲江湖》，在剧中饰演幽默风趣的“采花大盗”田伯光；8月，与娄艺潇、宣萱共同出演的年代剧《爱情悠悠药草香》播出，在剧中饰演善良的白家二少爷白乾笙；12月，与钟汉良、金起范、张檬共同参演的武侠剧《天龙八部》播出，在剧中饰演天真憨直、温驯的少林和尚虚竹；同年，获得第二届尚趣中国时尚新锐大典新锐人气男艺人大奖。
2014年10月1日，与刘诗诗、彭于晏联袂主演的古装言情剧《风中奇缘》首播，在剧中饰演出身名门望族的李佶；12月20日，参演的武侠剧《鹿鼎记》在安徽卫视首播，在剧中饰演圆滑世故、好色无赖的男主角韦小宝。2015年，主演现代都市情感剧《我们的秘密》，在剧中饰演外表冷酷，性格孤僻的安明北；4月21日，其主演的都市励志情感剧《情满雪阳花》首播，在剧中饰演有着过人智商的海归男李超；9月11日，与娄艺潇、纳瓦·君拉纳拉合作出演的情感剧《爱情珠宝》首播，在剧中饰演方梓妍的前男友楚云翔；同年，凭借古装爱情剧《风中奇缘》获得第2届横店影视文荣奖最佳男配角奖。
2016年5月23日，与古力娜扎、韩东君合作主演的古装玄幻剧《仙剑云之凡》播出，在剧中饰演胆识气魄过人的“剑灵”夏孤临；随后，与左小青领衔主演年代剧《大客栈》，在剧中饰演精明睿智的林卓英。
2017年1月，主演的都市言情剧《爱，来的刚好》在江苏卫视幸福剧场播出，在剧中饰演英俊潇洒、风度翩翩的段天朗；1月9日，由蒋家骏执导的古装传奇剧《射雕英雄传》播出，在剧中饰演外表风姿飒爽的王重阳；随后，与董洁联合主演民国传奇电视剧《南京爱情》，在剧中饰演成熟稳重的男主角高金榜；4月，与张涵予、李雪健合作主演的历史正剧《天下长安》，在剧中饰演初唐太子李建成；7月，其参演的古装奇幻剧《醉玲珑》在东方卫视播出，在剧中饰演巫族长老昔邪；10月，由任嘉伦、谭松韵领衔主演的古装悬疑剧《锦衣之下》，韩栋在剧中饰演素有“嘉靖第一鬼才”之称的严世蕃；12月，与宋轶搭档主演谍战剧《蜂巢》，在剧中饰演男主角罗星明。
2018年3月12日，凭借其主演的三部电视剧《大客栈》《硬骨头之绝地归途》《南京爱情》中收放自如、精湛过硬的演技获得“最佳男演员”奖。4月，与于和伟、张佳宁联合主演律政剧《决胜法庭》，在剧中饰演深明大义的铁力；5月6日，与徐小飒、郭东文联合主演的抗战剧《硬骨头之绝地归途》播出，在剧中饰演性格坚毅、足智多谋的文龙；9月，与成毅、赵樱子联合主演古装传奇剧《长安诺》，在剧中饰演“大盛王”萧承睿；10月27日，参加的演技竞演类励志综艺节目《我就是演员》在浙江卫视播出；12月，与董洁、于荣光合作出演的民国传奇爱情剧《金陵往事》播出，在剧中饰演帅气多金、成熟稳重的男主角高金榜。
2019年3月，韩栋与徐梵溪搭档主演的近代传奇剧《张库大道》在张家口开机，他在剧中饰演的是吕家鹰房小儿子吕俊杰；7月9日，韩栋与鞠婧祎、炎亚纶共同出演的民国悬疑剧《请赐我一双翅膀》在腾讯视频播出，他在剧中饰演冷氏家族的义子冷立威。
2013年1月，出席上海出席风尚BA大选颁奖盛典暨风尚志慈善晚宴，并获得第三届风尚BA大选年度“爱心慈善大使”的称号；9月9日，与王珞丹、何晟铭一同出席网易游戏"飞天之梦"公益项目举行的首次线下发布仪式。
2017年9月12日，参加在南京举行的“女生加油计划”公益活动，现场涂鸦呼吁社会各界人士关爱山区留守女童。2019年10月，出席“云山万重，寸心千里”公益慈善晚宴。