1999年，与孙涛、林永健在春晚上合演小品《真情三十秒》。

2001年，参演首部首部电视剧《好兵炮娃》饰张荣。

2002年，出演首部军旅电影《枪手》饰三班长。
2002年8月1日，范雷和谢莉正式登记结婚。

2004年11月13日，参演革命历史题材故事片《太行山上》饰演队长崔二旦。

2005年，参演轻喜剧《别活得太累》饰小林。

2006年，主演军旅励志剧《士兵突击》饰演五班长老马。

2007年7月，参演国内首部魔幻情景喜剧《糊涂小天使》饰小科员傅民。

2008年3月19日，现代军旅剧《我的团长我的团》饰演马大志。

2009年，春晚小品《水下除夕夜》演出获得“我最喜爱的春晚节目”语言类一等奖。

2010年3月31日，范雷出演惊悚悬疑电影《囧探佳人》塑造老中医周子儒。9月18日，参演情感剧《谁来伺候妈》饰演的哥林国强，11月4日出演神话题材作品《仙女湖之墨仙》饰演刘大饼。

2011年2月27日，在家庭伦理剧《深白·再婚进行时》饰演关云山。3月15日，主演家庭情感剧《家产》饰演霸道无理的高三国。

2012年9月，参演青春时尚喜剧《青春不够用》饰演大好人牛金山。11月15日，客串成龙主演的警察故事系列电影《警察故事2013》饰跳楼小贩。

2013年2月27日，范雷参演农村题材剧《油菜花香》饰口吃的詹福禄。8月10日，范雷主演轻喜剧电影《水煮金蟾》。

2014年3月31日，主演抗日剧《烽火英雄传》饰演小混混游七。同年，范雷出演情感作品《樱桃红之袖珍妈妈》饰演杜兵。