वरुण ने करण जौहर के निर्देशन में बनी फिल्म से अपने अभिनय करियर की शुरुआत की थी. इसमें आलिया भट्ट और सिद्धार्थ मल्होत्रा भी थे, जो काफी हिट साबित हुई थी.
रोमांटिक कॉमेडी फ्लिक का निर्देशन उनके पिता डेविड धवन ने किया था और यह 2014 में रिलीज हुई थी, जिसे फैंस से खूब प्यार मिला था.
इसी साल रिलीज हुई दूसरी फिल्म ने भी बॉक्स ऑफिस पर अच्छा प्रदर्शन किया. फिल्म में आलिया भट्ट ने उनकी प्रेमिका की भूमिका निभाई थी.
'लवी-डवी' भूमिकाएं निभाने के बाद बदलापुर में वरुण को एक डार्क किरदार में देखकर उनके प्रशंसक चौंक गए. 2015 की यह फिल्म एक बड़ी व्यावसायिक सफलता थी.
2013 में इसी नाम से आई फिल्म के सीक्वल में वरुण धवन के साथ श्रद्धा कपूर भी मुख्य भूमिका में थीं.
2015 की इस मल्टी-स्टारर फिल्म में शाहरुख खान, काजोल और कृति सेनन अहम भूमिका में थे, जो उस समय काफी हिट रही थी.
उनके भाई रोहित धवन द्वारा निर्देशित इस फिल्म में जॉन अब्राहम और जैकलीन फर्नांडीज भी थे. यह फिल्म 2017 में आई थी.
आलिया के साथ वरुण की यह तीसरी फिल्म थी और साथ ही 2017 की सबसे बड़ी हिट फिल्मों में से एक थी।
2017 की इस फिल्म में वरुण ने जैकलीन और तापसी पन्नू के साथ राजा और प्रेम की दोहरी भूमिका निभाई थी.
शूजीत सरकार के निर्देशन में 2018 में बनी इस फिल्म से वरुण को व्यापक आलोचनात्मक प्रशंसा मिली थी.
2018 में रिलीज हुई 'सुई धागा' फिल्म यशराज बैनर के तले बनी फिल्म है जिसमें अनुष्का और वरुण ममता और मौजी के किरदार में हैं.