Trong một lần đi casting phim Mùa oải hương năm ấy, lúc đầu anh chỉ đi với mục đích lên tivi cho mẹ vui, nhưng không ngờ anh lại được loạt vào mắt xanh của nhiều vị đạo diễn. Sau khi có màn ra mắt khán giả khá thành công trong vai diễn đầu tay của bộ phim Mùa oải hương năm ấy, Tuấn Trần bắt tay cùng với ca sĩ Hari Won đóng chính trong MV Anh cứ đi đi. Chưa dừng lại ở đó, anh chàng còn hợp tác với nữ diễn viên Hàn Quốc trong một số dự án web drama khác như Gia đình Mén, Thiên ý.[6]

Anh chàng có vai diễn chính đầu tiên trong bộ phim Chị em nhà Đông Các sau đó những dự án khác cứ nối tiếp đến với anh như: Xưởng 13, Lao công bí ẩn, Chạm vào danh vọng, Kén mẹ chồng,… Với ngoại hình thư sinh, khuôn mặt điển trai, đó cũng là một bất lợi khiến Tuấn Trần dễ đóng đinh trong những vai diễn như công tử, con nhà giàu,...[3] Thế nhưng cậu luôn cố gắng để khắc phục bản thân, thử thách mình với những dạng vai diễn khác nhau, cố gắng thể hiện cảm xúc nhân vật thật đa dạng.[7]

Cuối năm 2019, Tuấn Trần cho ra mắt web drama Thần chết tập sự cùng với sự tham dự của nhiều nghệ sĩ: Anh Đức, Emma, Đỗ Hoàng Dương, Bo Bắp… Đầu năm 2020, anh chàng tham gia nhiều hoạt động diễn xuất với các dự án lớn như web drama đình đám Bố già của Trấn Thành,[8][9] hay phim điện ảnh Sắc đẹp dối trá của đạo diễn Kay Nguyễn.[10] Đầu tháng 7 năm 2020, anh chàng cho ra mắt web drama tiếp theo mang tên Xin chào Papa, bộ phim cũng được khán giả đón nhận nhiệt tình.

Đầu năm 2021, anh chàng tham gia bộ phim điện ảnh Bố già dựa trên web drama cùng tên của Trấn Thành, trong phim anh vào vai Quắn, một nhân vật có nhiều cảm xúc, nhiều màu sắc, theo như chia sẽ của anh chàng thì đây là vai diễn khó nhất anh từng đóng trong sự nghiệp điện ảnh.[7] Trong quá trình quay phim, anh chàng đã bị chấn thương tay nguyên nhân được cho là anh chàng diễn quá nhập tâm.[11] Cũng theo tiết lộ của anh chàng, anh đã giảm 9 kg thay đổi phong cách hoàn toàn để hợp vai nhân vật.[12] Bố già hiện đang khuấy đảo phòng phé Việt khi liên tục phá vỡ và lập nên những kỉ lục mới cho ngành phim điện ảnh Việt.[13][14][15]