陳偉霆因參加唱歌比賽簽約英皇而出道，後以新成員身份加入組合Boy'z（後改名為Sun Boy'z），開始建立跳舞歌手的形象。2013年開始進軍中國內地市場，次年因出演《古劍奇譚》逐漸累積粉絲，隨後因《老九門》中張啟山壹角壹炮而紅，再度掀起網絡狂潮，更憑此角色造型入駐上海杜莎夫人蠟像館。
2021年3月25日，陳偉霆發布聲明宣布與Tommy Hilfiger終止合作，表示“堅決維護祖國利益及尊嚴”。
陳偉霆，1985年11月21日出生於中國香港。他從小就喜歡跳舞，16歲時，曾給郭富城伴舞。
2003年，陳偉霆的家人在美國給他聯系了壹所大學，但他更想往唱歌跳舞這方面發展，便參加全球華人新秀香港區選拔賽，獲得“金咪大獎”、“勁舞臺風演繹獎”及“自我才華表演獎” ，隨即進入演藝圈並簽約英皇娛樂 。
2004年，陳偉霆中學畢業，他放棄出國讀大學的機會，留在香港。
2006年6月，陳偉霆以新成員身份與張致恒、麥子豪組成Sun Boy'z組合，開始建立跳舞歌手的形象 。
2008年4月，Sun Boy'z組合正式解散 ；9月，陳偉霆推出個人首張音樂專輯《Will Power》，憑借該專輯獲香港十大勁歌金曲頒獎禮“最受歡迎男新人金獎”、香港十大中文金曲“最有前途新人金獎” 。
2009年7月17日，陳偉霆個人第二張音樂專輯《Warrior戰士》發行 ，其首次參演的電影《竊聽風雲》也於7月24日上映 。同年，他先後兩次參加東方衛視《舞林大會》全國版節目，擔任比賽的選手展現舞技 。
2010年3月，其主演的喜劇電影《美麗密令》上映，在劇中他飾演影視明星秦朗 。4月，其個人第三張音樂專輯《Do You Wanna Dance》發行 。12月6日，陳偉霆發行個人第四張音樂專輯《Heads or Tails》。
2011年3月，陳偉霆主演的電影《出軌的女人》被作為第三十五屆香港國際電影節參展作品 ；8月25日，其推出個人第五張音樂專輯《WOW》；9月，陳偉霆在香港新都城中心出席頒獎禮，並獲2011年“十大健康之星” 。
2012年7月10日，陳偉霆個人第六張音樂專輯《Pop It Up》發行；11月，其主演的黑幫動作電影《紮職》上映，他在劇中飾演大學高材生阿霆 。
2013年，陳偉霆把工作重心轉移至中國內地；7月，正式簽約歡瑞世紀影視傳媒股份有限公司旗下的阿諾工作室 ，並接拍古裝武俠劇《少年四大名捕》，在劇中他飾演四大名捕之壹的追命 。
2014年1月，其出演的災難電影《救火英雄》上映，其憑借劇中的張文健壹角獲澳門國際電影節最佳男配角獎項。[5]3月，陳偉霆還接拍了民國題材劇《活色生香》，在劇中飾演安逸塵壹角 。7月2日，其主演的古裝玄幻愛情劇《古劍奇譚》在湖南衛視開播，在劇中他飾演大師兄陵越壹角，因此被內地觀眾熟知。
2015年2月4日，其出演的電視劇《活色生香》在湖南衛視播出，陳偉霆飾演安逸塵，這是其首次出演民國戲。[6]
5月，陳偉霆憑借《古劍奇譚》陵越壹角獲上海電視節白玉蘭獎最佳男配角提名。[7]
6月，其主演的動作電影《搏擊迷城》上映，並發行了EP《等等》。[8]7月參演紀念反法西斯戰爭勝利70周年的獻禮片3D電影《大轟炸》。[9]
9月22日，陳偉霆主演的玄幻武俠巨制《蜀山戰紀》在愛奇藝VIP全球首播，在劇中他飾演丁隱，該劇是陳偉霆首次在內地電視劇中擔綱男主。[10]
10月26日，陳偉霆親自參與曲展創作的歌曲《1121》全球首發。[11]
2015年12月31日，全能藝人陳偉霆將加盟助陣湖南衛視跨年演唱會。[12]
2016年2月3日下午，英皇娛樂經紀人霍汶希宣布，陳偉霆因傷遺憾退出2016央視猴年春晚。
2月28日，陳偉霆主演電視劇《因為愛情有幸福》登陸湖南衛視，陳偉霆飾演男主角蘇凱文。[13]
3月8日，陳偉霆主演電視劇《老九門》橫店圓滿殺青。4月6日，都市愛情劇《緣來幸福》在騰訊VIP首播，陳偉霆飾演完美主義者何瀚，該劇於6月23日在深圳衛視上星播出。[15]
7月4日，其主演電視劇《老九門》在東方衛視播出，陳偉霆飾演飾演有膽有識的張大佛爺張啟山，並為該劇演唱主題曲《我門》。[16][17]
8月27日，陳偉霆舉辦InsideMe2016全國巡演北京站演唱會，這是其出道以來首個演唱會。[18]9月10日，舉辦InsideMe巡演上海站演唱會。[19]11月19日，舉行InsideMe巡演南京站生日特別場“Let's Party”。[20]
2016年12月15日，“17聚幸福”江蘇衛視2017跨年演唱會新聞發布會在京舉辦，陳偉霆確定加盟。[21]
2017年1月27日晚，陳偉霆在央視2017雞年春節聯歡晚會上演唱歌曲《愛妳壹萬年》。[22]
3月，拍攝都市情感劇《南方有喬木》，他在劇中飾演雅痞酒吧老板時樾。[23]
4月22日，陳偉霆舉行2017InsideMe巡回演唱會重慶站。[24]4月30日，舉行2017InsideMe巡回演唱會廣州站。[25]
4月24日，陳偉霆以《老九門》中的經典角色張啟山張大佛爺形象入駐上海杜莎夫人蠟像館，成為2017年首位以影視角色入駐上海杜莎夫人蠟像館的藝人。[26]5月，接拍電視劇《橙紅年代》， 飾演身手不凡，智勇雙全的有誌青年劉子光。[27]7月，其主演電視劇《醉玲瓏》在東方衛視播出，他在劇中飾演心思深沈、隱忍自負的西魏皇子元淩，並為該劇演唱主題曲《因妳》。[28][29]10月，陳偉霆確認加盟綜藝節目《熱血街舞團》任“熱血召集人”。[30]12月22日，參演的3D傳奇冒險電影《戰神紀》上映。[31]12月30日，參加浙江衛視“領跑2018演唱會”[32]，同日，參加綜藝節目《鋒味》香港低卡篇。[33]12月31日，參加2018夢圓東方跨年盛典。[34]
2018年4月28日，參演的電影《戰神紀》全國上映。[35]
2018年2月3日，參加CCTV-3綜藝節目《直通春晚》。[36]2月15日，參加2018年央視春晚。[37]3月22日，為電視劇《南方有喬木》演唱的主題曲《清醒夢境》上線。[38]3月25日，主演的電視劇《南方有喬木 》登陸浙江衛視、江蘇衛視黃金檔。[39]3月31日，參加浙江衛視春季盛典。[40]4月，發布單曲《壹筆江湖》。[41]4月30日，出演“格萊美音樂節”。[42]5月9日，主演電視劇《風暴舞》。[43]7月13日，出席愛奇藝VIP會員專屬見面會，並擔任愛奇藝VIP會員代言人。[44]9月17日，發行單曲《光》。[45]9月17日，參演的電視劇《橙紅年代》開播，飾演劉子光。[46]10月17日，參演的電影《大轟炸》宣布取消上映。[47][48][49]10月21日，參加的綜藝節目《下壹站傳奇》播出。[50]10月22日，憑借《南方有喬木》入圍第24屆華鼎獎中國當代題材電視劇最佳男演員獎。[51]11月26日，參演2018年“最美表演”壹分鐘短片。[52]12月，《第壹財經周刊》與秒針系統聯合發布“2018最具商業價值明星榜”，陳偉霆排名第9位。[53]12月31日，參加2019年江蘇衛視跨年演唱會。[54]
2019年2月4日，參加2019中央電視臺春節聯歡晚會，演唱歌曲《我奮鬥 我幸福》。[55]4月5日，參加綜藝節目《王牌對王牌4》。[56]5月10日，參加的綜藝節目《向往的生活 第三季》在湖南衛視播出。[57][58]5月20日，發行合唱單曲《新的世界》。[59]9月23日，發行單曲《My Lady》。[60]10月1日，發行合唱單曲《祖國，我要為妳唱首歌》。[61]10月18日，發行單曲《相同的我們》。[62]11月8日，參加的夜跑真人秀《追我吧》在浙江衛視播出。[63][64]12月17日，發行合唱單曲《寵愛》。[65]12月24日，發行單曲《新年快樂》。[66]12月31日，主演的電影《寵愛》上映，在劇中飾演趙樂。[67]
2020年1月8日，發行單曲《爬墻》。[68]1月24日，參加2020年中央電視臺春節聯歡晚會，表演歌舞《過年迪斯科》。[69]同年，在廣州寶能觀致文化中心舉行陳偉霆2020“壹鼓作氣”巡回演唱會。[70][71]2月16日，發行合唱單曲《堅信愛會贏》。[72]2月27日，發行合唱單曲《明天會更好》。[73]4月16日，參加的綜藝節目《希望搜索詞》定檔在央視綜藝頻道播出。[74]5月，參演電視劇《斛珠夫人》，在劇中飾演方諸、方鑒明。[75][76]5月4日，參加的創意融媒體節目《奮鬥吧！青春》定檔在央視頻播出。[77]7月3日，參加的選拔類真人秀《認真的嘎嘎們GAGMAN》定檔在騰訊視頻播出。[78][79]8月27日，2020福布斯中國名人榜發布，陳偉霆排名第40位。[80]9月29日，參加的全媒體節目《中國文藝報道》定檔在CCTV-3首播。[81]9月30日，參加《“中國夢·祖國頌” ——2020國慶特別節目》，表演歌曲《守護》。[82]12月4日，主演的電影《冷血狂宴》定檔在騰訊視頻上映，在劇中飾演幽冥。[83]同日，參加的原創潮流經營體驗節目《潮流合夥人2》定檔在愛奇藝播出。[84]
2021年2月4日，發布單曲《侍約》。[85]2月11日，參加2021年春節聯歡晚會，演唱開場歌舞《萬事如意》。[86]2月12日，主演的電影《侍神令》定檔在中國內地上映，在劇中飾演慈沐。[87][88]3月12日，參加的綜藝節目《冬夢之約》在北京衛視播出。[89][90]4月1日，出演的歌曲MV《超能力》發布。