2007年，13岁的于小彤被导演陈凯歌选中，出演电影《梅兰芳》中少年梅兰芳。
2008年导演李少红翻拍中国古典四大名著之一的《红楼梦》，选中了于小彤出演少年宝玉，该剧于2010年播出，于小彤凭借该剧走红并获得韩国首尔电视节最具人气奖。
2009年与蒋梦婕、李沁一同代言韩国服装“金丽杉”和大卫地板等多个代言。
2011年4月于小彤参加湖南卫视《舞动奇迹》第三季表演开场第一支舞《黑天鹅》和单独表演舞蹈《兰陵王》；5月8日在《舞动奇迹》第三季与刘美含搭档配对，5月15日共同表演舞蹈《纳尼亚传奇》而后又表演舞蹈《牛仔少年》和《粉丝狂想曲》。6月17日于小彤参加安徽卫视《天声王牌》第三季第4场比赛演唱《恋爱ing》，与武艺合唱《东风破》；7月1日参加安徽卫视《天声王牌》演唱《奔跑》，成为最后一位晋级选手；同年客串陈凯歌执导电影《功夫侠》。
2012年主演民国电视剧《娘心计》，饰演贺家大少爷贺铭生；2013年其主演的电视剧《劝和小组》和《胜女的代价2》先后播出，于小彤分别饰演张大川和李大飞。
2014年受邀加盟央视跨年晚会，现场演绎经典歌曲《校园的早晨》；同年出演韩国导演吴尚元导演、李少红监制的《亿万继承人》，在剧中饰演男二号樊宇轩。
2015年与唐国强等合作出演电视剧《碧海雄心》。