2009年9月，因为参加“奔向北京成就音乐梦想”比赛，留在北京的胡夏鼓起勇气参加了正在海选的“超级星光大道”，他的演唱天赋被专家一眼相中，因此被节目制作人詹仁雄钦点，带往台北参加当地的万人电视海选。从万人海选中突出重围闯进百强，在进14强比赛中，不懂闽南话的胡夏挑战闽南歌《家后》，获得全场唯一满分。后在冠军争夺赛，凭借积分赛、冠军赛、简讯投票三部分全面领先优势获得冠军，成为首个在超星中获得冠军的内地选手，赢得了 100w台币的奖金以及一张和索尼的唱片合约 。

2010年5月受邀担任“American Idol 美国偶像”总冠军Kelly Clarkson“无可救药 All I Ever Wanted”世界巡回演唱会台湾场的暖场嘉宾 ；
2011年，为电影《那些年，我们一起追的女孩》献唱主题曲《那些年》，获第48届金马奖最佳原创电影歌曲提名 ，《那些年》在台湾KKBOX等重量级音乐榜单上称霸榜首两个月 ，MV在国外视频网站Youtube点击量超过3000万，获2011年度香港叱咤乐坛流行榜颁奖典礼“专业推荐叱咤十大”第二名及“叱吒乐坛我最喜爱的歌曲大奖”，继周杰伦后第二位获此奖的国语歌手，同时获得第三十四届十大中文金曲第八名以及优秀流行国语歌曲奖金奖，亦凭借此歌曲入围第23届台湾金曲奖最佳年度歌曲奖 ；8月获得第11届CCTV-MTV音乐盛典内地最佳年度新人奖 。

2012年与刘诗诗及谢楠等人共同演出电影《伤心童话》，出演男主角刘同 ；12月在中歌榜颁奖礼发布会上，入围中歌榜第三季度金曲《燃点》和第四季度金曲《伤心童话》2项提名 。8月23日，参与新城电台台庆，胡夏是内地唯一出席的艺人。
2013年担任邓紫棋“G.E.M香港红磡演唱会”嘉宾；1月在音乐先锋榜拿下“网络最受欢迎男歌手”、“2012十大金曲”、以及“2012最佳K歌金曲”3项大奖 ；2月携《那些年》登上央视元宵晚会；5月发行EP《胡夏.三》 ；
2014年被影片《同桌的你》监制高晓松钦点演唱电影同名主题曲 ；4月，献唱《四大名捕3》主题曲《无情》 ；8月10日，在苏有朋导演电影处女作《左耳》中饰演“尤他” 。
2015年4月14日发行专辑《替我照顾她》，其中同名主题曲为电影《我是女王》主题曲 ；

2016年，担任《2016超级女声》南京唱区评委 。2018年3月1日，在生日当天，携全新个人专辑第二支单曲《羞答答的玫瑰静悄悄地开》于全网上线 。
2018年1月23日，胡夏于全网发布了最新单曲《念》 ，这是他主打“陪伴”概念的第五张个人专辑《念·旧》的首支单曲。
2018年5月，献唱“五四青年节”特别歌曲《强国一代有我在》，并参演MV 。
2019年4月26日，胡夏为奥斯卡热门电影《何以为家》献唱推广曲《我从哪里来》。 12月，与郁可唯合唱的歌曲《知否知否》获得2019TMEA腾讯音乐娱乐盛典十大金曲奖项 。之后，与路滨琪合唱的歌曲《七子新歌》发布 。

2020年1月17日，在2020年央视网络春晚表演歌舞《青春不停跑》。 3月，以奇袭歌手身份参加湖南卫视音乐竞技节目《歌手·当打之年》 ；6月3日，为开心麻花网络剧《亲爱的没想到吧》演唱的主题曲《心之所向》上。 12月31日，参加录制的《启航2021——中央广播电视总台跨年盛典》播出。
2021年1月作为克拉声鉴官参加克拉克拉大型声音偶像选秀活动《天选的声音》第三季 ；
2022年1月1日，参加《扬帆远航大湾区——2022新年音乐会》，和陈彼得合唱《大海啊故乡》。 9月，参加河南卫视《天地诗心》。10月3日，参加河南卫视《2022重阳奇妙游》，演唱歌曲《借光》 ；同月，参加的《永远跟党走 奋进新征程——中国视协电视文艺节目播出，演唱歌曲《再一次出发》。