1985年11月21日，出生于中国香港。
2003年，参加全球华人新秀香港区选拔赛获得第一名，之后，签约英皇娱乐公司。
2004年，中学毕业，放弃去美国读大学的机会，留在香港。
2006年6月，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，推出个人首张音乐专辑《Will Power》。
2009年7月17日，个人第二张音乐专辑《Warrior战士》发行；同月24日，参演的香港警匪电影《窃听风云》上映。
2010年3月，出演爱情喜剧电影《美丽密令》；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，主演的电影《出轨的女人》作为第35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》。
2012年7月10日，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。
2013年，将工作重心转移至中国内地；7月，正式将内地电视剧约签入阿诺工作室旗下。
2014年1月，参演的灾难电影《救火英雄》上映；7月，出演的古装仙侠偶像剧《古剑奇谭》播出，该剧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，而他也因大师兄陵越一角被内地观众所熟知；11月25日，主演励志喜剧电影《男人不可以穷》。
2015年2月4日，出演的民国偶像剧《活色生香》播出；3月17日，出演的古装武侠剧《少年四大名捕》播出；6月5日，主演的动作电影《搏击迷城》上映，16日发行EP《等等》。
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；7月4日，主演的民国悬疑剧《老九门》播出，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，而陈伟霆亦成为各大热搜榜的话题人物；8月，单曲《W企划》全网上线；同月，举行陈伟霆“Inside Me”巡回演唱会，这是其首次个人巡演。
2017年1月27日，首次登上央视春晚舞台；7月13日，主演的古装奇幻权谋剧《醉玲珑》播出。
2018年3月17日，作为热血召集人参加爱奇艺综艺节目《热血街舞团》；3月25日，主演的都市情感剧《南方有乔木》播出；4月28日，主演的魔幻电影《战神纪》上映；9月17日，主演的都市刑侦剧《橙红年代》播出。
2019年9月23日，单曲《My Lady》上线；同年，福布斯中国名人榜上则位列第23。
2020年1月24日，与张艺兴、董宝石在央视春晚上表演歌舞《过年迪斯科》。12月4日，主演的爵迹系列第二部电影《冷血狂宴》播出。
2021年2月21日，与陈坤、周迅合作主演的奇幻电影《侍神令》上映。4月25日，与古力娜扎主演的都市谍战剧《风暴舞》开播。11月10日，主演的古装电视剧《斛珠夫人》播出。
2022年1月31日，参加《2022年中央广播电视总台春节联欢晚会》，表演开场《欢乐吉祥年》。
《侍神令》、《宠爱》、《建军大业》、《战神纪》、《前度》、《男人不可以穷》、《救火英雄》、《那件疯狂的小事叫爱情》、《爵迹》等。
《古剑奇谭》、《活色生香》、《蜀山战纪之剑侠传奇》、《醉玲珑》、《斛珠夫人》、《老九门》、《南方有乔木》、《橙红年代》、《少年四大名捕》等。
专辑：《等等》、《Will Power》、《Pop It Up》等。
单曲：《1121》、《W企划》、《因你》、《清醒梦境》等。
《遇上200%的你》、《极品女士第三季》。
2013年，获第5届澳门国际电影节最佳男配角奖-《救火英雄》。
2014年，获百度沸点飞跃成就演员。
2014年，获国剧盛典年度电视剧媒体最期待演员。
2014年，获尖叫2015爱奇艺之夜最受欢迎男演员奖。
2014年，获第6届英国万像国际华语电影节最佳青年男演员奖-《男人不可以穷》。
2014年，获星月榜样盛典-年度最受欢迎人气演员。
2015年，获第8届金芒果电视星光大赏-年度最受欢迎男演员。
2015年，获明星权力榜年度港台最受欢迎男演员。
2016年，获2016全球移动互联网大会-2016互联网时代泛华语地区最受关注男演员。
2020年，获第8届温哥华华语电影节最受欢迎男演员奖-《宠爱》。
2008年，获2008新城劲爆颁奖礼劲爆跳舞歌曲-《Taxi》。
2008年，获2008新城国语力颁奖礼-新城国语新势力歌手。
2009年，获第31届十大中文金曲最有前途新人奖金奖。
2009年，获第26届十大劲歌金曲颁奖典礼-最受欢迎男新人金奖。
2009年，获2008叱咤乐坛流行榜颁奖典礼-叱咤乐坛生力军男歌手金奖。
2010年，获2010新城国语力颁奖礼-国语力跳舞歌曲-《Do you wanna dance》。
2010年，获2010新城国语力颁奖礼-国语力跳唱歌手大奖。
2010年，获第27届十大劲歌金曲颁奖典礼-最受欢迎改编歌曲铜奖-《今天终于知道错》。
2011年，获2011新城国语力颁奖礼-国语力跳唱歌手大奖。
2011年，获2011新城国语力颁奖礼-国语力跳舞歌曲-《Baby Don't Cry》。
2011年，获2010音乐先锋榜最受欢迎对唱金曲-钟欣桐/陈伟霆《就在现场》。
2011年，获第28届十大劲歌金曲颁奖典礼-杰出表现奖金奖。
2012年，获2012新城劲爆颁奖礼-新城劲爆亚洲跳唱歌手大奖。
2012年，获2012新城劲爆颁奖礼-新城劲爆跳舞歌曲金奖-《女皇》。
2012年，获2012新城国语力颁奖礼-新城国语力亚洲跳唱歌手。
2015年，获2015ELLE风尚大典-年度最具风尚跨界歌手。
2015年，获尖叫2016爱奇艺之夜年度音乐大奖。
2016年，获2015IFPI香港唱片销量大奖-十大销量国语唱片-《等等》。
2016年，获2015IFPI香港唱片销量大奖-十大销量本地歌手。
2010年，获第20届壹电视大奖-新一代魅力非凡男艺人大奖。
2010年，获第20届壹电视大奖-最有前途男艺人。
2014年，获2014国剧盛典-年度最受欢迎全能艺人。
2015年，获2015尖叫2016爱奇艺之夜最具人气偶像。
2015年，获2014微博之星-影响力十大香港娱乐名人。
2015年，获2014优酷全视频之夜-人气巅峰奖。
他做人做事非常好，很敬业，从不迟到，有的时候拍戏会比较晚，他都会尽自己能力呈现出最好的状态。古装戏会有一些动作戏，他很多都自己上，没有说这不行那不行。我觉得这个年轻人很有上进心。（香港制作人林国华评）
陈伟霆在大众眼中已不仅是一位实力派演员，作为歌手的成绩也着实亮眼。唱跳俱佳的陈伟霆，在2016年成功举办三场万人演唱会，发行的单曲多次横扫音源榜单，屡获销量大奖和音乐大奖。能够连续三年受邀央视春晚，是对陈伟霆的超实力与影响力的最大认可。为了能够将最完美的作品展现在全国人民面前，他常常半夜两三点都为节目的编排冥思苦想，不管剧组拍戏多辛劳，戏份拍摄结束立刻就投入到编曲的创作中。他用勤勉与敬业的态度，向我们展示了一个源清流洁的正能量实力偶像。（凤凰网评）
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