[5]​ Allí, Hamlin protagonizó una producción de Equus, atrayendo la atención del director Stanley Donen.

[6]​ Después, su carrera decayó un tanto con películas tan controvertidas como Su otro amor (1982) y Blue Skies Again (1983).

[7]​ Regresó a la televisión apareciendo en la miniserie Master of the Game (basada en la novela de Sidney Sheldon) en 1984 y Space (basada en la novela de James A. Michener) en 1985.

A principios de 1991, Hamlin apareció en el vídeo musical y cantó en el coro la canción «Voices That Care», que se hizo para apoyar a las tropas de los EE.

UU. que estaban estacionadas en Medio Oriente e involucradas en ese momento en la Operación Tormenta del Desierto.

En 2004, Hamlin comenzó un papel recurrente en la serie de televisión Veronica Mars.

[9]​ Interpretó al héroe de acción que se desvanece Aaron Echolls, padre del personaje del show central Logan Echolls, quien tuvo una relación turbulenta con él.

Hamlin apareció comenzando en el sexto episodio de la primera temporada, «Return of the Kane», e hizo su última aparición en el final de la segunda temporada, «Not Pictured».

En 2006, Hamlin participó en la tercera temporada de Dancing with the Stars siendo emparejado con la bailarina profesional Ashly DelGrosso, pero fue eliminado del programa en la tercera semana[12]​ En 2009, Hamlin protagonizó la serie Harper's Island como el Tío Marty.

En 2017, Hamlin fue elegido como Addison Hayes, un misterioso y poderoso cerebro cuya agenda colisionará con Swagger en el nuevo programa de la cadena estadounidense Shooter.