2007年，13歲的于小彤被導演陳凱歌選中，出演電影《梅蘭芳》中少年梅蘭芳。
2008年導演李少紅翻拍中國古典四大名著之一的《紅樓夢》，選中了于小彤出演少年寶玉，該劇于2010年播出，于小彤憑借該劇走紅并獲得韓國首爾電視節最具人氣獎。
2009年與蔣夢婕、李沁一同代言韓國服裝“金麗杉”和大衛地板等多個代言。
2011年4月于小彤參加湖南衛視《舞動奇跡》第三季表演開場第一支舞《黑天鵝》和單獨表演舞蹈 《蘭陵王》；5月8日在《舞動奇跡》第三季與劉美含搭檔配對，5月15日共同表演舞蹈《納尼亞傳奇》而后又表演舞蹈《牛仔少年》和《粉絲狂想曲》。6月17日于小彤參加安徽衛視《天聲王牌》第三季第4場比賽演唱《戀愛ing》，與武藝合唱《東風破》；7月1日參加安徽衛視《天聲王牌》演唱《奔跑》，成為最后一位晉級選手；同年客串陳凱歌執導電影《功夫俠》。
2012年主演民國電視劇《娘心計》，飾演賀家大少爺賀銘生；2013年其主演的電視劇《勸和小組》和《勝女的代價2》先后播出，于小彤分別飾演張大川和李大飛。
2014年受邀加盟央視跨年晚會，現場演繹經典歌曲《校園的早晨》 ；同年出演韓國導演吳尚元導演、李少紅監制的《億萬繼承人》，在劇中飾演男二號樊宇軒。
2015年與張國強等合作出演電視劇《碧海雄心》。
