2000年，参演了由王姬，李云娟，崔可法主演的20集犯罪悬疑连续剧 《情证》并饰演锺小华 ；同年参演由吴京，郭涛主演的武侠喜剧 《江山儿女几多情》 饰演陈家洛 。
2003年，出演电视剧《少年冒险王》饰演杜威 ；同年参演电视剧《皇朝太医》 。
2004年，出演电影《森林里的笛声》男一号周志 ；同年参演电视剧《幻影神针》 ；后在电视剧《少年康熙》中饰演王登联 。
2005年，跟徐峥合作出演电视剧《李卫辞官》 ；同年参演电视剧《光荣》 。
2007年，参演年代戏《本是同根生》拍摄 7月，参演电影《牛郎织女》 。
2008年，参演电视剧电视剧《愤怒的天使》饰演赵志明 。2009年，参演电视剧《火线》 ，同年参演电视剧《孔子》饰演曾子 ；5月参演电影《从印度到中国》。2010年，参演电视剧《江湖奇案》 ；同年又出演霍建华、刘诗诗主演的武侠剧《怪侠一枝梅》 。
2011年，参演电视剧《铁血使命》饰演田中 ，同年参演电视剧《生死钟声》 ，7月参演电视剧《仙女湖之墨仙》饰演江充 。
2012年，参演电视剧《英雄使命》饰演田中，同年参演电视剧《大唐文宗》 。
2013年，参演电视剧《爱闪亮》饰演何志文 ，同年与吴奇隆主演电视剧《向着胜利前进》饰演北条明 。
2017年2月，在吴奇隆担任艺术总监的网剧新版《寻秦记》饰演李牧 ；同年4月在徐静蕾监制的网剧《同学两亿岁》中饰演易天齐 ；同年5月参演网剧《刺局》 饰演杜义 ；同年10月和于波、吴千语出演《战地迷情》饰演司马亮和白国武两个角色 。
武嘉辉参与拍摄的影视作品多达二十部，其角色变换比较大，他总是尝试去演不同类型的人物，无论是反面人物还是痴情男子，在他眼里只有一点，那就是努力用心把这个人物演绎好，如此多的角色转换对一个演员来说挑战性是非常强的。（搜狐娱乐评价）
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