早年经历
2003年，陈伟霆的家人在美国给他联系了一所大学，但他更想往唱歌跳舞这方面发展。他准备参加全球华人新秀香港区选拔赛，并向家人保证，如果在选拔赛上拿不到第一名，他就接受家人的安排，去美国读书。随后，他获得“金咪大奖”、“劲舞台风演绎奖”及“自我才华表演奖”，同年签约英皇娱乐。
2004年，陈伟霆中学毕业，他放弃了去美国读大学的机会，留在香港。

演艺经历
香港出道
2006年6月，陈伟霆以新成员身份与张致恒、麦子豪组成Sun Boy'z组合，开始建立跳舞歌手的形象进入演艺圈。
2008年4月，Sun Boy'z组合正式解散；9月，陈伟霆推出个人首张音乐专辑《Will Power》，凭借该专辑获得香港十大劲歌金曲颁奖礼最受欢迎男新人金奖、香港十大中文金曲最有前途新人金奖。
2009年7月17日，陈伟霆个人第二张音乐专辑《Warrior战士》发行，24日参演的香港警匪电影《窃听风云》于中国内地上映；同年，他先后两次参加东方卫视《舞林大会》全国版节目，担任比赛的选手展现舞技。
2010年3月，陈伟霆在爱情喜剧电影《美丽密令》中饰演影视明星秦朗；4月，发行个人第三张音乐专辑《Do You Wanna Dance》；6月，主演爱情电影《前度》；12月6日个人第四张音乐专辑《Heads or Tails》发行。
2011年3月，陈伟霆主演的电影《出轨的女人》作为第三十五届香港国际电影节参展作品；8月25日推出个人第五张音乐专辑《WOW》；9月陈伟霆在香港新都城中心出席颁奖礼，并获2011年“十大健康之星”。
2012年，7月10日陈伟霆个人第六张音乐专辑《Pop It Up》发行；11月主演的黑帮动作电影《扎职》上映，其在剧中饰演大学高材生阿霆。

转战内地
2013年，陈伟霆将工作重心转移至中国内地，2月底接拍古装武侠剧《少年四大名捕》；7月，正式将内地电视剧约签入阿诺工作室旗下，同时接拍《古剑奇谭》。
2014年1月，灾难电影《救火英雄》上映，陈伟霆凭借饰演张文健一角获澳门国际电影节最佳男配角奖项；7月，其出演的古装仙侠偶像剧《古剑奇谭》在播放期间获得了全国同时段电视剧收视率第一，网络播放量单集平均点击量突破1.5亿的成绩，而陈伟霆也因大师兄陵越一角被内地观众所熟知，并获得国剧盛典年度最受欢迎全能艺人及年度电视剧媒体最期待演员；11月25日，因主演励志喜剧电影《男人不可以穷》中性格叛逆、执拗的迷途青年薛可勇一角斩获欧洲万像国际华语电影节最佳青年男演员奖，同时入围澳门国际电影节最佳男配角奖项，该电影随后于12月24日在内地上映。
2015年2月4日，民国偶像剧《活色生香》开播全国网收视率达3.43，打破近十年电视剧开播的首播纪录，首日网络播放量10731万次，两集破亿，刷新内地电视剧网络播出首日的网络播放量记录，陈伟霆饰演安逸尘，这是其首次出演民国戏；3月17日，古装武侠剧《少年四大名捕》登陆湖南卫视，陈伟霆饰演重情重义口花心不花的追命，这是其在内地拍摄的第一部古装打戏；5月，凭借《古剑奇谭》入围上海电视节白玉兰奖最佳男配角提mng；5月11日，陈伟霆登上2015年福布斯中国名人榜，排名第70位；6月5日，主演的动作电影《搏击迷城》上映，其在影片中一人分饰三角，16日发行EP《等等》，共收录4首歌曲，其预购销量破白金数字 ；7月拍摄历史战争影片《大轰炸》，饰演空军飞行员程霆；9月22日，陈伟霆主演的古装仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》在爱奇艺首播，他在剧中饰演天赋异秉的男主角丁隐/丁大力/血魔 ，该剧先网后台的播出方式打破了台网联动和视频网站的跟播模式，在爱奇艺全网的累计播放量突破20亿；10月26日，陈伟霆亲自参与曲展创作的歌曲《1121》全球首发。
2016年1月16日，主演的仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》在安徽卫视播出，该剧CSM35城平均收视率1.053，CSM52城平均收视率0.976；2月24日都市爱情剧《因为爱情有幸福》播出，陈伟霆饰演善良极富正义感、思想独立西化的大学讲师苏凯文 ，并为该剧配唱片尾曲《好想抱着你》；3月拍摄电影《铁木真传说》，饰演男一号铁木真；4月6日，都市爱情剧《缘来幸福》在腾讯VIP首播，陈伟霆饰演完美主义者何瀚，该剧于6月23日在深圳卫视上星播出；7月4日，其主演的民国悬疑剧《老九门》在东方卫视周播剧场播出，陈伟霆饰演有胆有识的张启山，并为该剧配唱主题曲《我门》，该剧在播出后引发了颇高的网络热度和话题热议度，长期居稳同时段收视榜首，并以1.138%的平均收视率刷新年度各卫视周播剧的收视纪录，其微博衍生话题累计阅读量超150亿次，网络播放量突破百亿，成为全网史上首部破百亿的自制剧，而陈伟霆亦成为各大热搜榜的话题人物；8月5日，单曲《W企划》全网上线，该曲发布首日位居各大音乐排行榜榜单前列，上线仅12小时破千万次点击率；6日，陈伟霆主演的爱情喜剧电影《那件疯狂的小事叫爱情》于上海某影城点映，单场票房近31万，刷新全国单场最高票房纪录，其在剧中饰演剪辑师江洋，该影片于8月12日全国公映；8月，举行陈伟霆“Inside Me”巡回演唱会，这是其首次个人巡演；9月30日，全真人CG魔幻题材电影《爵迹》上映，他在剧中饰演残酷又冷血的幽冥。
2017年1月27日，陈伟霆首次登上央视春晚舞台，搭档鹿晗演唱歌曲《爱你一万年》；4月24日，陈伟霆以张启山的形象入驻上海杜莎夫人蜡像馆，成为2017年首位以影视角色入驻上海杜莎夫人蜡像馆的艺人；5月，确认主演都市激战题材剧《橙红年代》，并在剧中饰演了激燃励志的热血青年刘子光；7月13日，其主演的古装奇幻权谋剧《醉玲珑》在东方卫视周播剧场播出，他在剧中饰演心思深沉、隐忍自负的西魏皇子元凌，并为该剧配唱主题曲《因你》。
2018年2月15日，2018年中央电视台春节联欢晚会，陈伟霆与黄渤、张艺兴表演歌曲《最好的舞台》，这也是陈伟霆第二次登上央视春晚舞台；3月，参加爱奇艺综艺节目《热血街舞团》；3月25日，其主演的都市情感剧《南方有乔木》在浙江卫视、江苏卫视播出，他在剧中饰演雅痞酒吧老板时樾；4月28日，其主演的魔幻电影《战神纪》上映，他饰演正直纯良、武艺高强的青年铁木真；7月6日，其出演的真人CG电影《爵迹2》上映；8月17日，其主演的电影《大轰炸》上映。

社会活动
2007年担任香港世界宣明会“饥馑三十” 饥馑天使、金德共创光明接力游2007慈善活动大使。
2008年担任第9届深圳读书月香港大使。
2009年担任安全驾驶大使、基本法短片制作及海报设计比赛大使、奥比斯-爱眼之星；10月23日，陈伟霆与泳儿、钟舒漫等在香港出席《新财慈善K畅游》活动，众多歌手为慈善一起K歌。
2010年3月，以“饥馑天使”身份出席“饥馑三十2010”记者会；12月，出席活动为大会倒模了一个胸肌模型，放于网上作慈善拍卖，呼吁大众关注乳癌问题。
2011年10月27日，陈伟霆在东港城出席“2011世界人居日 十月建家在中华”记者会，担任建屋大使的陈伟霆与嘉宾分享早前到云南及香港大澳修建房屋的义工工作。
2012年2月，陈伟霆出席港台关爱老年人活动，与长者一起攀岩。
2014年8月8日 ，参加联想第二届“10K摇滚乐疯跑”活动；11月20日担任第二季央视一套《梦想星搭档》公益大使，与听障儿童一同献唱《最好的未来》为公益筹款，并专程前往东莞探访听障儿童，亲手送上外置接收器助她们恢复听力。
2015年6月，陈伟霆助力“和谢霆锋一起做公益”爱心众筹项目，并通过视频呼吁更多有爱心的社会人士加入此活动中来。
2016年1月，陈伟霆加盟芭莎“公益星设计”第三季，亲自参与设计眼镜，推出“绝士雅痞”系列眼镜，并将所得收益捐赠于芭莎公益基金“艺术梦想包“项目，用于实现贫困地区儿童的艺术梦想，为偏远地区儿童送去精神的关怀；12月27日，NFL美国职业橄榄球大联盟（中国）正式宣布，英皇娱乐旗下艺人陈伟霆将出任其中国推广大使，在中国地区宣传推广NFL橄榄球运动 。
2017年5月，联合国计划开发署发起的“联合国无障碍出行”项目启动，陈伟霆担任明星公益大使，希望能借自己的力量呼吁社会对残疾人、老年人等特殊群体有更多关怀更多关注。 9月，中国儿童少年基金会在腾讯公益平台发起“春蕾健康行动”线上募捐，并联合爱心传播大使陈伟霆一起为爱发声。
2018年2月15日，2018年中央电视台春节联欢晚会，陈伟霆与黄渤、张艺兴表演歌曲《最好的舞台》，这也是陈伟霆第二次登上央视春晚舞台；3月，参加爱奇艺综艺节目《热血街舞团》；3月25日，其主演的都市情感剧《南方有乔木》在浙江卫视、江苏卫视播出，他在剧中饰演雅痞酒吧老板时樾；4月28日，其主演的魔幻电影《战神纪》上映，他饰演正直纯良、武艺高强的青年铁木真；9月17日，其主演的电视剧《橙红年代》在东方卫视、浙江卫视播出，他在剧中饰演激燃励志的热血青年刘子光 ；10月26日，其主演的电影《大轰炸》上映。

参演电影
2018《大轰炸》、《爵迹2》、《战神纪》
2017《建军大业》
2016《爵迹》、《那件疯狂的小事叫爱情》
2015《搏击迷城》
2014《男人不可以穷》、《救火英雄》
2013《重口味》
2012《扎职》、《起势摇滚》
2011《出轨的女人》
2010《恋人絮语》、《得闲炒饭》、《前度》、《美丽密令》
2009《关人7事》、《死神傻了》、《爱出猫》、《窃听风云》

参演电视剧
2018《橙红年代》、《南方有乔木》
2017《醉玲珑》
2016《老九门》、《缘来幸福》、《因为爱情有幸福》
2015《蜀山战纪之剑侠传奇》、《少年四大名捕》、《活色生香》
2014《古剑奇谭》

音乐作品
单曲
清醒梦境 （电视剧《南方有乔木》主题曲） 2018-03-22
因你 （电视剧《醉玲珑》的主题曲） 2017-07-08
着迷 （多元复古的曲风） 2017-04-21
团圆饭 （《决战食神》主题曲,英皇众星演唱） 2016-12-06
酷跑 Run For More （《天天酷跑》游戏主题曲） 2016-08-25
W 企划 （陈伟霆InsideMe巡回演唱会的主题曲） 2016-08-05
Love! Love! Aloha! （电影《那件疯狂的小事叫爱情》主题曲） 2016-07-25
我门 （电视剧《老九门》主题曲） 2016-06-20
表白 （国语歌,韩国音乐人参与制作） 2016-01-01
1121 （歌词是跟内地著名填词人崔恕一同填写） 2015-10-26
回甘 （《十二道锋味2》主题曲,与谢霆锋,陈羽凡,胡海泉共同演唱） 2015-07-22
和华丽有约 （英皇娱乐15周年,英皇群星贺歌） 2015-03-24
勇者 （电影《救火英雄》主题曲,与谢霆锋,洪卓立共同演唱） 2013
就在现场 （与钟欣潼共同演唱,《什么是潮流》国语版） 2010-05
什么是潮流 （与钟欣潼共同演唱） 2010-03-12
飞虎群星贺新岁 （2010英皇群星贺岁歌,收录于贺年专辑） 2010-01-21

演唱会记录
2015.11.20 “女皇派对”陈伟霆生日粉丝见面会
2015.10.11 2015亚洲音乐节 （2015 Asia Song Festival）
2015-08-22 英皇娱乐15周年和华丽有约演唱会
2014-11-21 Queen's Party“女皇派对”、陈伟霆生日会
2014-08-13 我的女皇MINI live
2012-09-04 新城数码巨星靓声音乐会
2010-07-08 新城容祖儿我的女皇音乐会
2010-02-27 英皇盛世10周年巨星演唱会
2009 拉阔音乐擂台
2007 NCM!live 向容祖儿狂呼 - Safari 音乐剧
2007 Twins 美加巡回演唱会
2016.08.27-2017.04.30 陈伟霆“Inside Me”巡回演唱会

参演MV
2003.09.05《朋友的爱》、《乱世佳人》
2004.12.15《Chihuahua》
2005.08.18《好事多为》
2006.01.12《梦想黄金屋》、《Tic Tac Toe》、《Hey You》、《冲浪男孩》、《Tic Tac Toe》（TVB版）
2007.03.21《3+1=1》、《步步进逼》、《红当当飞吻》、《爱情突击》（EEG版）、《初次约会》、《两心悉》
2008.02.01《大不了》、《Taxi》、《Great Time》、《千万少年》
2009.01.16《唱旺09》、《明知你的他没有》、《超人梅比斯》（TVB版）、《战士》、《战士》（TVB版）、《十》、《今天终于知道错》、《狐狸小姐》、《M.J.》
2010.01.22《飞虎群星贺新岁》、《什么是潮流》、《就在现场》、《Do You Wanna Dance》、《穿心箭》、《Flying Away》、《大峡谷》、《日出东方》、
《尾巴》、《乐极忘情》（国/粤）、《Together》
2011.08.25《LOVE U2》、《L.U.V.》、《Baby Don't Cry》、《One More Chance》
2012.07.10《女皇》、《Pop It Up》、《遗忘的勇气》、《我不是我》、《有借有还》
2015.11.21 《1121》
2016.02.22 《表白》、《我门》 、《Love! Love! Aloha!》 、《W 企划》、《团圆饭》
2017.05.08 《着迷》

参加春晚
2017年1月27日 央视
2018年2月15日 央视

综艺节目
2018-03-17 《热血街舞团》
2017-07-08 《快乐大本营》
2017-05-05 《七十二层奇楼》
2017-04-21 《奔跑吧》
2016-10-26 《hello!女神》
2016-10-01 《夏日甜心》
2016-09-29 《姐姐好饿》
2016-09-17 《快乐大本营》
2016-07-30 《快乐大本营》
2016-04-08 《王牌对王牌》
2016-04-08 《我是歌手》
2016-04-02 《快乐大本营》
2016-03-12 《新闻当事人》
2016-01-09 《快乐大本营》
2015-10-21 《环球星访谈》
2015-10-03 《快乐大本营》
2015-08-01 《十二道锋味2》
2015-03-21 《快乐大本营》
2015-01-29 《带你去见TA》
2014-12-21 《梦想星搭档第二季》
2014-09-27 《年代秀》
2014-09-25 《应用宝典》
2014-09-20 《女神的新衣》
2014-09-13 《我们都爱笑》
2014-09-08 《我不是明星第四季》
2014-08-23 《快乐大本营》
2014-08-22 《音悦大来宾》
2014-08-19 《时尚健康》
2014-08-16 《年代秀》
2014-08-06 《亿星Club》
2014-07-23 《我的纪录片》
2014-07-16 《酷狗星乐坊》
2014-07-12 《快乐大本营》
2014-07-05 《我们都爱笑》
2013-07-13 《快乐大本营》

主持节目
2014-08-19 《中国娱乐报道》 多个卫视及地方频道 单期代班主持
2010年—2011年 《兄弟帮Big Boy Club》 无线电视TVB
2009年 《大咕窿》《TVB儿童节大使》 无线电视TVB
2004年—2006年 香港迪士尼乐园Viva! Club Disney 无线电视TVB
2003年 迪斯尼开心星期六

参演网络剧
2015-05-11 《遇上200%的你》
2014-09-03 《极品女士第三季》

配音动画电影
2011-04-21 《拯救小兔》粤语版、港版译名《复活反斗王》、复活节兔“E.B.”
2009-08-20 《豚鼠特工队》粤语版、港版译名《超鼠特攻》、天竺鼠“一哥”
2009-04-09 《大战外星人》粤语版、港版译名《天煞撞正怪怪兽》、怪兽“泡泡”
2007年 《罗拔神奇家族》粤语版、《闪闪的红星之孩子的天空》