او فعالیت هنری خود را در سال ۱۳۸۳ با ساخت یک کار فانتزی تبلیغاتی شروع کرد. بعد از آن با حامد جعفری آشنا شد و همکاری‌اش با گروه هنر پویا را آغاز نمود. آشنایی با این گروه پلی بود برای ورود محمدیان به دنیای حرفه‌ای انیمیشن. انمیشین کوتاه «پرواز تا بی‌نهایت» اولین فعالیت جدی و حرفه وی در این عرصه بود. هادی محمدیان و دوستانش پس از آن ساخت یک اثر بلند سینمایی را آغاز نمودند. «شاهزاده روم» با موضوع زندگی حضورت نرگس (مادر حضرت مهدی (عج) در سال ۱۳۹۳ به اکران درامد. این انیمیشن رکورد فروش انیمیشن در سینما ایران را شکست و جوایز زیادی در جشنواره‌های مختلف کسب کرد. محمدیان پس از آن به سراغ قصه‌ای از قرآن کریم رفت و «فیلشاه» را کلید زد. «فیلشاه» نیز یکی از عظیم‌ترین و پرهزینه‌ترین انیمیشن‌های ایرانی به‌حساب می‌آید. برخی هادی محمدیان را به‌واسطه ساخت این اثر به‌نوعی تأثیرگذارترین فرد در صنعت انیمیشن ایران می‌دانند. «راز مانا» نیز سومین همکاری هادی محمدیان با هنر پویا خواهد بود. محمدیان علاوه بر کارگردانی، نگارش فیلم‌نامه هر سه اثر را نیز بر عهده داشت.