二零零五年九月，演员柳小海在黄健中导演执导的古装历史题材电视剧《越王勾践》中亮相，饰演了越王勾践之子琪瑛一角，由此开启了他的演艺生涯。次年十月，他参与了彦小追导演的抗战题材作品《特殊使命》，在剧中塑造了郑力祥这一人物形象。二零零七年八月，柳小海与焦恩俊、周扬等演员共同主演了古装神话剧《宝莲灯前传》，他挑战了反一号角色，饰演了狐狸精五哥，其表现给观众留下了深刻印象。到了二零零八年十一月，他在一部红色献礼剧《特殊争夺》中出演了朱奎；同年，他还主演了一部科幻神话剧《魔幻手机》，在剧中扮演了名为小武的角色。 二零一零年四月，柳小海在付宁导演执导的励志情感电视剧《兄弟车行》中担任主演，饰演了戴少华；同年七月，他参演了由余明生导演执导的歌舞轻喜剧《刘三姐》，在剧中扮演了刘三姐的哥哥刘二；到了十一月，他参与拍摄了一部根据真实事迹改编的电影《全二平的马拉松》，在片中饰演了劳动模范全二平。二零一二年，他主演了周伟导演执导的“成成烽火系列”电影的收官之作《成成烽火之骑兵第一师》，在片中饰演了人称“咆哮政委”的王啸志，展现了其角色的鲜明个性。 二零一三年五月，为纪念建军八十六周年，柳小海加盟了一部献礼影片《拆弹英雄》，在片中饰演了拆弹英雄高扬，演绎了人物的勇敢与坚毅。二零一四年六月，他主演了一部网络新剧《怪咖啡》，在剧中饰演了二叔；同年，他还与蒋欣、张歆艺等演员联合主演了都市青春剧《新闺蜜时代》，饰演了刘炎；随后，他与徐佳、杨舒、张进等共同主演了一部真实再现台儿庄战役的战争剧《我的特一营》，在剧中扮演了一名教官。 二零一六年十一月，柳小海参演了由张歆艺、袁弘、张静初、秦岚等主演的电视剧《咱们相爱吧》，在剧中扮演了名为毛大毛的角色，这是一个为了追求心中女神而不惜牺牲自我形象、甘愿作为“备胎”的男闺蜜，其生动演绎获得了观众的关注。二零一九年六月，他与黄志忠、李倩等演员合作主演的刑侦悬疑剧《神探柯晨》正式播出；同年，他还与佟大为、蒋欣、徐小飒、徐一娢等合作，出演了由徐宗政导演执导的主旋律电视剧《奔腾年代》，在剧中饰演了周铁锤一角。 二零二零年十月九日，柳小海主演的职场励志情感剧《越过山丘》在江苏卫视播出，他在剧中饰演了彭博。二零二一年三月三日，他参演的电视剧《生活万岁》播出；同年五月一日，他参演的电影《寻汉计》上映；六月十一日，他参演的另一部电影《阳光姐妹淘》也与观众见面。七月三十日，由他主演的《盛夏未来》上映；九月，他主演的都市医疗剧《非凡医者》正式开机；十一月二十三日，他主演的当代都市剧《女心理师》也与观众见面。 二零二二年十一月二十三日，柳小海主演的《贺顿的小可乐》播出，他在剧中饰演了叶继成。二零二三年一月十五日，他主演的电影《大鱼3汉江鱼怪》上映，他在片中饰演了男主角裴多宝；同年十一月十七日，他主演的电视剧《非凡医者》播出。进入二零二四年，五月二十四日，他参演的电影《三叉戟》上映；六月二十四日，他参加了二零二四腾讯视频上海电视节的相关活动；七月三日，他参演的电影《默杀》上映；九月二十二日，他特别出演的电视剧《大海道》播出。展望二零二五年，四月十八日，他主演的电视剧《借命而生》将在中央电视台电视剧频道（CCTV-8）播出；十一月十六日，他参演的电视剧《他为什么依然单身》也将播出；十二月十二日，他参演的另一部电视剧《长安二十四计》同样定档于中央电视台电视剧频道（CCTV-8）与观众见面。
在拍摄电视剧《怪咖啡》的过程中，柳小海在片场里完全是一个闲不下来的人。他不仅忙于幕后的各种协调工作，更深入到拍摄的每一个具体环节之中，从剧本的即时调整、角色造型的最终确定，到现场道具的细致安排，几乎每个角落都能见到他忙碌的身影。他甚至常常亲力亲为，主动帮忙搬运器材、布置场景，做起了场工的工作，那份始终停不下来的操心与干劲，让整个剧组的工作人员都倍感亲切，于是大家便送了他一个“二当家”的昵称。柳小海身上有着狮子座典型的热情与责任感，天生爱操心，也乐于照顾身边的人。每当片场一天的拍摄任务结束，他往往会特意跑到附近的菜市场，精心挑选新鲜食材，然后将剧组的同事邀请到自己的家中，亲自下厨烹饪一桌家常菜，热情地款待大家，营造出如同家人般温馨融洽的氛围。他性格里自带一种质朴无华的气质和坦率直爽的个性，作为一名演员，他对待表演事业格外专注与用心，始终秉持着精益求精的态度，对自己表演的每一个细节都要求极高。正是这种不懈的努力和敬业精神，让合作过的同仁们由衷地认可他，并赋予了他“劳模”这一充满敬意的称号。在后来参与拍摄《全二平的马拉松》时，为了从外形到神态都能更贴近剧中劳模人物全二平的真实状态，柳小海更是对自己提出了极为严格的要求，坚持每天只喝一碗粥来调整体型和状态，这份为角色全身心投入的执着与付出，令导演也深受感动。