मुदगलकर ने अपने अभिनय की शुरुआत चैनल वी के "दिल दोस्ती डांस से की" , जो कि एक नृत्य आधारित युवा शो है, जिसमें उन्होंने राघव उर्फ राघवेंद्र प्रताप की भूमिका निभाई। तब उन्हें भारतीय ऐतिहासिक नाटक "चक्रवर्ती अशोक सम्राट" में युवराज सुशीम की नकारात्मक भूमिका को चित्रित करने के लिए जाना गया। मुदगलकर ने 2016 में फिल्म "वेंटिलेटर" में करण के रूप में एक कैमियो के साथ मराठी फिल्म उद्योग में कदम रखा। इसके बाद वह "मांझा" में दिखाई दिए जो मुख्य अभिनेता के रूप में उनकी पहली फिल्म थी। उन्होंने विक्की नाम के एक मनोरोगी की भूमिका निभाई। 2018 में, सुमेध ने "बकेट लिस्ट" में सलिल की भूमिका निभाई। 2018 में, सुमेध स्वस्तिक पिक्चर के मैग्नम ओपस "राधा कृष्ण" में भगवान कृष्ण की भूमिका निभा रहे हैं जो 1 अक्टूबर को स्टार भारत पर शुरू हुआ था। हाल ही में उन्होंने "संस्कृती बालगुडे" के साथ "बेखबर काशी तू" नामक एक मराठी संगीत एल्बम में अभिनय किया । 

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