En 2004, il interprète Simon, un jeune adolescent torturé, fils de Nicole Garcia dans Le Dernier Jour de Rodolphe Marconi puis Manech, fiancé de Mathilde (Audrey Tautou) dans la grosse production de Jean-Pierre Jeunet, Un long dimanche de fiançailles.
Il est récompensé par le Prix Lumières, catégorie Jeunes espoirs, et reçoit l'Étoile d'or de la révélation masculine pour son interprétation dans le film Les Égarés, d' André Téchiné.
En 2005, il remporte donc le César du meilleur espoir masculin pour ce rôle d'un Bleuet naïf et amoureux envoyé sur le front pendant la Première Guerre mondiale.