2001年，徐佳首次在儿童电视剧《芝麻开门》中饰演朱永军，自此开始演艺事业。 2002年，与王志文、许晴合作出演反映当代军人题材电视剧《DA师》，在剧中饰特种大队上等兵肖大功。 2004年，主演反映中国工程院院士成长历程的电视剧《追日》中饰槐林。 2005年，在出演南京军区前线文工团作品《上将许世友》中饰王铁牛。 2006年，在电视剧《DA师》的续集《狼烟》中饰蒋喜明，同年在南京军区前线文工团地方题材的“处女作”《美丽的中国结》中饰朱强。 2007年，出演桑华执导的战争动作剧《战争目光》，同年在电影《霓虹灯下的哨兵》饰演小王。 2008年，与傅程鹏、程愫合作出演刘猛执导的励志军旅剧《狙击生死线》，在剧中饰演滨海市公安局特警队长薛刚，代号“龙头”。 2009年，在谍战剧《利剑》中饰吴克峰的弟弟吴克岭，后加入新四军侦查连。 2010年9月20日，出演的抗战题材的红剧《特战先锋》在河南电视剧频道首播，在剧中饰演伞兵三团一营长，同年在黄文利执导电视剧《冰是睡着的水》中饰雷鹏，随后在言情伦理剧《换女成凤》中饰赵义城。 2011年，在刘猛自编自导的励志军旅剧《我是特种兵》中饰演代号“山狼”，孤狼B组爆破手郑三炮，随后再次出演《我是特种兵之利刃出鞘》饰王艳兵，在剧中从桀骜不驯的小混混到刚强不屈军人形象的转变，给观众留下了深刻的印象。 2012年，在抗战剧《非凡英雄》中饰演红狼组成员，同年在电视剧《势不两立》饰演张雷；12月，出演的年代谍战剧《与狼共舞》在江苏卫视首播。 2013年，主演“特种兵第三部”《我是特种兵之火凤凰》，在剧中饰演桃花运不断的魔鬼教官雷战；同年，在近代谍战剧《神秘人质》中饰演叛变的地下党员顾飞。 2014年，与刘晓洁、李小冉联袂主演励志抗战题材剧《激战》中饰演关家大少爷，后成为新四军合格指战员的关鹏。 2015年4月21日，领衔主演的历史题材电视剧《铁甲舰上的男人们》在CCTV-8播出，在剧中饰演文武双全干将龙翔宇 ；9月，与钱璇、申军谊共同主演的年度抗战剧《伏击》开播；同年，出演抗战史诗剧《宜昌保卫战》，并凭借该剧荣获上海电影频道“最佳电视剧演员奖”。 2017年5月，领衔主演的革命战争剧《过河卒》开机，在剧中饰演聪明机智、身手敏捷的呼延子齐。同年参演抗战电视剧《尖刀之风雷诀》。 2019年10月，由徐佳等人联合主演的献礼剧《希望的大地》登陆央视一套黄金档。