2003年参演科幻电视剧《少年王》饰演白素的未婚夫桑秋雨。随后参演了奇幻武侠剧《水月洞天》，扮演性格懦弱的御剑山庄尹天奇。2004年，卢星宇参演《水月洞天》的续集《灵镜传奇》，扮演尹天奇。随后参演电视剧《神医华佗》，扮演倪玉。2006年，卢星宇参演魔幻武侠电视剧《神鬼八阵图》，饰演安禄山。
2008年，卢星宇与周海媚主演警匪题材电视剧《生死对峙》，剧中饰演为达目的不惜一切代价的大毒枭肖雄。2009年卢星宇出演王大鹏执导电视剧《家在洹上》，饰演北大考古系学生李古桥。同年与吴辰君一起主演数字电影“水浒人物谱”系列之《母大虫顾大嫂》，饰演小尉迟孙新。
