二零零零年，谷洋的演艺生涯正式拉开帷幕，他在古装电视剧《莲花太子》中担纲男主角，成功塑造了王花这一角色。次年，他进一步拓展戏路，在由陆毅、任泉领衔主演的破案推理剧《少年包青天Ⅱ》中亮相，于《义薄云天》单元里饰演了李道；与此同时，他还在刑侦警匪题材作品《重案六组》中出演了李晓，并在电影《新路》中担任男主角扬华。二零零二年，谷洋与吴孟达、张佳楠合作，共同主演了古装爱情剧《沧海游龙》，在剧中他饰演太子“初七”。此次合作中，吴孟达在戏里戏外都与他建立了亦师亦友的深厚情谊，这对谷洋日后在喜剧表演方面的发展产生了积极的推动作用。同年，他还参演了武侠喜剧《江山儿女几多情》，饰演了深爱老师女儿冯齐文的学生荣康；到了十二月，他又在古装传奇剧《钱王》中饰演了角色唐小雨。进入二零零三年二月，谷洋出演了羊年贺岁剧《爱在羊年》，在剧中扮演江新新；同年四月，他参演了由吴奇隆、王惠主演的科幻动作剧《少年王》，饰演原教授的儿子原振侠，并在此剧中充分展现了自身在喜剧表演上的潜力与才华；此外，他还在当年的体育励志剧《铁拳浪子》中饰演了聂大勇，并在剧情片《竹叶青传奇》中担纲男主角贾魁。二零零四年，谷洋主演了由黄健中与延艺联合执导的剧情电影《银饰》，在片中他饰演了严顺开的儿子小银匠。二零零五年一月，他在历史古装剧《一生为奴》中挑战自我，一人分饰咸丰与同治两位皇帝；同年十月，他与徐锦江、陈德容联袂主演了古装动作电影《大周秘案》，在片中饰演谢瑶环的助手宋义。二零零九年，谷洋参演了家庭伦理剧《良心无悔》，在剧中他饰演了有情有义的吴思恩，这部作品标志着谷洋正式脱离古装戏路、转型出演纯粹时装剧的首部尝试。二零一零年一月，他在周润发主演的历史题材电影《孔子》中扮演了侯凡；同年三月，他参演了一部现代题材剧集《老爸快跑》，饰演了一个心怀鬼胎、急于求成且不务正业的方大众，成功刻画出一个颇具深度的“心计男”形象。二零一一年八月，他投身革命题材剧《开天辟地》的拍摄，饰演了革命战士谷大扬。二零一二年四月，谷洋主演了由安澜执导的电影《延安电影团》，在片中他饰演了老艺术家袁牧之，以其精湛的演技生动诠释了袁牧之身上所承载的革命情怀与理想追求。
谷洋自出道以来，便凭借在《莲花太子》与《沧海游龙》中的出色演绎而为广大观众所熟知，并因其多次饰演气质出众的贵族青年形象，被观众亲切地称为“太子专业户”。此后，在《良心无悔》、《开天辟地》等一系列电视剧作品中，他不断挑战自我，成功塑造了多个性格迥异、背景复杂的角色，从而实现了对自身荧幕形象的显著突破与超越。谷洋在演艺工作中始终秉持着勤奋刻苦的态度，对待每一部戏都投入大量心血，事前深入研究剧本背景，对每一个角色都进行细致推敲与反复拿捏，力求将表演做到尽善尽美。戏外的他同样展现出执着坚韧的品格，从不畏惧过程中的艰辛与劳累。他自幼便开始接触并系统学习表演、舞蹈等多种艺术门类，这份持久的热情全然源于内心对艺术那份纯粹而执着的热爱。在不拍戏的闲暇时光里，他大多喜欢安静地待在家中，沉浸于阅读各类书籍、聆听音乐或钻研厨艺之中，其沉稳顾家的性格与生活方式，也使他被许多观众视为值得信赖的理想伴侣典范。
二零一五年十二月，演员谷洋因情感纠纷涉嫌对前女友实施报复行为。据相关报道，他使用水果刀将对方一辆价值不菲的敞篷跑车的车身表面多处刮伤，并进一步用胶水灌注车门锁孔与钥匙孔，导致车辆严重受损。尽管警方在通报案情时并未直接公开该名谷姓男演员的完整身份信息，但在经技术处理后的涉案人员照片中，其面部轮廓、身形特征均与演员谷洋此前公开的影视剧照及宣传资料高度吻合。随后，网络上也流传出涉事男子图像与演员谷洋本人照片的对比资料，进一步引发了公众对此事件的关注与讨论。