1998年，与丁嘉莉、苏岩主演根据老舍同名小说改编的电视剧《骆驼祥子》饰演男主角人力车夫祥子。
1999年，在范冰冰、方子哥、李嘉存主演的古装剧《人间灶王》中饰演韩道明。
2001年，在廖京生、艾丽娅主演的家庭情感剧《至爱亲朋》中饰演高山。
2002年，与玛赛、李斯主演现实主义电影《阳光杀场》饰演霍亚鹏。
2003年，与班嘉佳、刘亭作、李丁主演都市爱情片《凌志的夏天》饰演凌志阳。同年与法提麦・雅琦、姚笛主演古装历史剧《鲁班大师》饰演建筑业鼻祖鲁班。
2004年，在王冀邢执导，陈小艺、侯天华、茹萍主演的红色经典抗战剧《苦菜花》中饰演姜永泉。2004年4月，还在中央戏剧学院读表演系的谷智鑫就与《恰同学少年》剧组达成了初步协议，准备出演青年毛泽东。7月毕业后加盟了北京人艺，但人艺有条规定：刚刚加盟的演员一年之内不准出去拍戏。为了保证拍摄顺利进行，《恰同学少年》的出品人、长沙广电集团副董事长罗浩亲自前往北京公关，最后由北京市委宣传部下了调令，才将谷智鑫“挖”到剧组来。
2005年，与钱芳、陈锐共同主演经典青春励志剧《恰同学少年》，在剧中饰演一个积极上进、富有青春气息的青年毛泽东。凭借该片提名第26届中国电视剧飞天奖优秀男演员和第24届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员。同年在李雪健、贾一平、黄海波主演的历史灾难剧《唐山绝恋》中饰演何斌。
2006年，与阿斯茹、刘牧、鲍蕾主演的红色经典剧《山菊花》饰演于震海。
2007年，与温峥嵘、鲍国安主演的反间谍侦察剧《国家机密2》饰演林云飞。同年与李志舆、马少骅主演的间谍战争剧《喋血1941》饰演武宫正雄。与应采儿、傅亨、保剑锋主演悬疑片《侠侣探案》。
2008年，与于滨、刘园园主演考古悬疑剧《青铜匕首》饰演石多哥。6月11日在北京人民艺术剧院话剧《莲花》第二轮演出中，谷智鑫把莲花的丈夫演的惟妙惟肖。
2009年，与文章、柯蓝主演电视剧《国歌》饰演田汉。该剧讲述了《义勇军进行曲》的词曲作者田汉和聂耳等一批知识分子在抗日战争年代并肩战斗，共同完成《国歌》创作的惊险历程。
2010年，与柳云龙、童蕾主演革命谍战剧《断刺》饰演尹良。
2011年，与李沁、徐百卉主演历史剧《中国1921》，在剧中再次饰演青年毛泽东，该剧获得第26届中国电视金鹰奖最佳电视剧奖。与侯勇、王奎荣、任天野主演刘猛执导的军旅题材剧《我是特种兵》饰演庄焱，该剧获得第28届中国电视剧飞天奖最佳电视剧奖，华鼎中国十佳电视剧奖。与刘恺威、程煜、雷恪生主演近代革命战剧《战火西北狼》饰演马中骏。
2012年，在郭涛、赵雪莲、宋佳主演的现代情感大戏《七年》中饰演孙六十。与白冰、程媛媛主演青春励志轻喜剧《我要当空姐》。
2013年，与赵子惠、鲍鲲主演历史战争剧《武工队传奇》饰演王亮。与刘佳主演大型革命剧《兵出潼关》，饰演“潼关刀客”方振东。与何冰、杨立新主演民国年代剧《乞丐大掌柜》饰演栾学堂。
2014年3月携手童苡萱，领衔主演由赵浚凯监制的抗战年代电视剧《铁血武工队传奇》，饰演男一号王亮。
2015年1月17日，谷智鑫主演的《大刀记》在山东卫视、黑龙江卫视每晚19点30分联合播出。
2015年5月27日，谷智鑫参加辽宁卫视飞行真人秀节目《冲上云霄》。