पटेल कई संगीत वीडियो में नज़र आये, जिनमें बॉलीवुड के बेहतरीन गीत "क्या खूब लगती हो" का रीमिक्स संगीत वीडियो शामिल है, इसमें उनके साथ उदिता गोस्वामी ने भी काम किया है।

2006 में, उन्होंने रहस्यात्मक फिल्म "36 चीन टाउन" से बॉलीवुड में अपनी शुरुआत की, जिसमें उन्होंने कासानोवा जैसा एक चरित्र निभाया, जिसे संदिग्ध हत्यारा माना जाता है। यह फिल्म बॉक्स ऑफिस पर सफल रही। सुभाष के झा ने टिप्पणी की कि "कसीनो में एक कासानोवा के रूप में उपेन पटेल की एक असामान्य स्टाइलिश शुरुआत होती है। वे पूरे आत्मविश्वास के साथ नृत्य करते हैं और निपुण अभिनेताओं के एक जमावड़े के बीच भी अपनी पहचान को कायम रखते हैं"। पटेल ने सर्वश्रेष्ठ नवोदित अभिनेता के कई पुरस्कार जीते, जिसमें उनकी इस भूमिका के लिए आईफा पुरस्कार शामिल था।

उनकी दूसरी फिल्म "नमस्ते लंदन", जिसमें उन्होंने एक सहायक अभिनेता की भूमिका निभाई, 23 मार्च 2007 को रिलीज़ हुई और यह फिल्म बॉक्स ऑफिस पर भी सफल रही।

उसके फौरन बाद, 6 अप्रैल 2007 को उनकी तीसरी फिल्म "शाकालाका बूम बूम" रिलीज़ हुई, लेकिन यह फिल्म बॉक्स ऑफिस पर आशातीत सफलता पाने में असमर्थ रही। लेकिन उन्होंने इस फिल्म में अपने अभिनय के लिए प्रशंसा प्राप्त की। तरण आदर्श ने टिप्पणी की कि उस जटिल भूमिका को निभाते हुए पटेल "आत्मविश्वास के जीते जागते उदाहरण" बने हुए थे और यह कि "उपेन ना केवल खूबसूरती के मामले में एक शो स्टौपर हैं, बल्कि उनमें एक अभिनेता के रूप में तरक्की करने की भी क्षमता है।".

2008 में, उन्हें अश्विनी धीर की फिल्म "वन टू थ्री" में अपने अतिथि भूमिका के लिए आलोचना प्राप्त हुई। "मनी हैं तो हनी हैं" में उनकी भूमिका को सराहा गया, लेकिन यह फिल्म व्यावसायिक रूप से असफल रही। उनकी भविष्य की परियोजनाओं में, फिल्म "अजब प्रेम की गज़ब कहानी" में एक कैमियो भूमिका शामिल है।

अजब प्रेम की गज़ब कहानी वर्ष 2009 की एक सफल फिल्म रही। उपेन ने इस फिल्म में कैटरीना कैफ के प्रेमी के रूप में कैमियो भूमिका निभाई।

फिल्म, 2006 से वर्तमान तक
प्रारंभिक कार्य
अन्य कार्य
स्टार स्क्रीन पुरस्कार