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2012年，杜天皓被台湾影视制作人柴智屏相中，参演青年作家郭敬明执导的《小时代》系列电影饰演“卫海”一角而出道。2015年，继续参演郭敬明执导的电影《小时代4：灵魂尽头》上映；同年参演何炅执导李易峰、张慧文主演的青春校园电影《栀子花开》在剧中饰演“康健”一角。2016年参演的电影《睡在我上铺的兄弟》于4月1日上映；春节档出演青春悬疑爱情电影《夏天十九岁的肖像》。2017年5月19日，参演电影《美容针》上映。2017年9月1日，主演的爱情电影《二次初恋》上映。