Zelmerlöw on osallistunut muun muassa Ruotsin Idols-kilpailuun (Idol 2005), Ruotsin euroviisukarsintoihin Melodifestivaleniin ja Så ska det låta -musiikkiohjelmaan. Zelmerlöw on juontanut muun muassa juuri Melodifestivalenia ja Allsång på Skansen -yhteislauluohjelmaa. Hän myös tekee musiikkia usealle tanssiyhtyeelle. Zelmerlöw voitti vuoden 2015 Melodifestivalenin kappaleella Heroes ja edusti Ruotsia Wienin Euroviisuissa vuonna 2015. Hän voitti Euroviisut 2015 kappaleellaan ”Heroes”.