黄轩首部电影是张弛执导的《地下天空》中饰演忧郁内向的矿区少年井生，后来凭借该片进入影视圈。正是由于这部处女作，两位第六代导演娄烨和张扬发现了黄轩的表现潜质，邀请他在电影《春风沉醉的晚上》和《无人驾驶》中担当主演。2010年夏天，张扬执导的电影《无人驾驶》在全国热映，黄轩饰演的“车震男”大放异彩，使他成为年轻一代影迷追捧的新生代影星。而《春风沉醉的晚上》获得2009年戛纳电影节银棕榈奖。2011年，黄轩主演的央视开年大戏《黎明前的暗战》获得了众多观众好评，而其在新片《建党伟业》中的上佳表现获得了导演韩三平和黄建新的称赞，成为最受瞩目的新人王。