茅子俊出生于浙江省绍兴市，他的父母做纺织生意，有一个比其大7岁的姐姐。中考时他以绍兴县排名第二的成绩被招进绍兴柯桥中学，其所在的2005届15班是学校的尖子班，专攻生物、化学竞赛。高中毕业以后，顺利考入浙江财经大学，主修审计专业。大二时，虽然家人每月都给他不少零花钱，但杭州的消费不低，自己花钱大手大脚，又不好意思张口问家里要，便在朋友的推荐下，接拍了广告。他拍的第一个广告是啤酒广告，为此还专程来到安徽拍摄，并获得了600元的报酬；之后，他又陆续拍摄了多个平面广告作品。
2009年，出演张玉嬿、刘恺威主演的年代情感剧《娘妻》，在剧中饰演丁建志的儿子丁国华，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；同年，出演林心如、杨幂、王丽坤主演的古装宫廷剧《美人心计》，在剧中饰演大气威武、忍辱负重的汉武帝刘彻，这是他首次在影视作品中尝试古装扮相；之后，出演何澎培执导的民国情感剧《大丫鬟》。
2010年，出演杨幂、冯绍峰、何晟铭、佟丽娅主演的古装穿越情感剧《宫锁心玉》，在剧中饰演率真果敢且深爱着素言的大将军王爱新觉罗·胤祯；同年，出演连春利执导的情景喜剧《船来船往》。
2011年，出演林心如、严屹宽主演的古装宫廷剧《倾世皇妃》，在剧中饰演心狠手辣的楚国亡国太子马度云，这是他首次在影视作品中尝试反派的角色；同年，出演赵立新、王奎荣、陶红主演的年代剧《九河入海》，在剧中饰演机缘巧合成为十八街麻花真正传人的海中麒；同年12月15日，凭借电视剧《倾世皇妃》获得“优酷大剧盛典”年度最佳男配角奖；此外，他还参加了湖南卫视明星舞蹈竞技节目《舞动奇迹》。
2012年，与刘恺威、颖儿、乔振宇合作主演古装玄幻剧《画皮之真爱无悔》，在剧中饰演率真、可爱的捉妖师庞郎；同年，与胡杏儿、邱泽、李晟合作主演都市励志情感剧《红酒俏佳人》，在剧中饰演身为律师的赵夕；同年8月，获得“首届亚洲偶像盛典”媒体推荐偶像新面孔奖；此外，他还出演了周美玲执导的爱情电影《花漾》。
2013年，出演李宗翰、海陆、郑亦桐主演的古装神话剧《剑侠》，在剧中饰演曹友的弟弟曹恭；同年，与张翰、杨洋、何晟铭合作主演古装武侠剧《少年四大名捕》，在剧中饰演内力深厚、以一双铁手刀枪不入、百毒不侵而得“铁手”之名的御封四大名捕之一的铁游夏；之后，出演林心如、袁弘、李佳航主演的古装传奇剧《秀丽江山之长歌行》，在剧中饰演女主角阴丽华的弟弟阴兴。
2014年，与张檬、韩栋、巍子合作主演年代传奇剧《碧血书香梦》，在剧中饰演留学归国、书卷气十足的文艺青年吴时；同年，出演高云翔、秋瓷炫主演的抗战剧《最后一战》，在剧中饰演国民党第6军第14师作战科少校参谋韩文玉。
2015年，与林源、童苡萱合作主演抗战剧《希望使命》，在剧中饰演骁勇善战、果敢干练的男主角岳刚；同年，与李易峰、赵丽颖、杨紫合作主演根据萧鼎小说《诛仙》改编的古装仙侠剧《青云志》，在剧中饰演心机深沉、桀骜不驯的毒公子秦无炎。
2016年，主演朱锐斌执导的古装玄幻剧《青云志Ⅱ》；同年，与景甜、任嘉伦、万茜合作主演古装传奇剧《大唐荣耀》，在剧中饰演演安禄山的二儿子安庆绪，与林雪饰演一对父子；此外，他还与杨紫、秦俊杰、舒畅合作主演了古装传奇剧《龙珠传奇之无间道》，在剧中饰演英俊潇洒、为人心思缜密、化名为“李剑卿”的明朝亡国太子朱慈煊。
2017年，与杨紫、任嘉伦合作主演古装神话剧《天乩之白蛇传说》，在剧中饰演捉妖师齐霄；9月，主演“双创”主题的青春励志剧《天生梦想家》，饰演从农村草根逆袭成商界翘楚的男主角秦川；11月8日，获得“onlylady风尚大赏”风尚人气男演员奖；11月19日，获得“爱突破ITOP粉丝盛典”年度最受欢迎男演员奖；12月18日，获得时尚COSMO美丽盛典年度美丽偶像奖。
2018年，与吴谨言、聂远、王志飞领衔主演古装权谋剧《皓镧传》，在剧中担纲男主角，饰演秦庄襄王嬴异人；
2019年，获得周末画报全球先生之夜摩登最受欢迎青年演员奖；5月28日，获得“OK！挚爱风格大赏”年度挚爱风尚男演员奖。
2020年，与蒋勤勤、张慧雯、杨蓉领衔主演电视剧《当家主母》，饰演男主角魏良弓。2021年3月3日，主演的民国剧《恨君不似江楼月》开播，中饰演男主江月楼日。
恨君不似江楼月2021-3-3 饰演江月楼 导演何澍培 主演易柏辰，郭姝彤，朱荣荣
皓镧传2019-01-19 饰演嬴异人 导演李达超 主演吴谨言，聂远，宁静
天生梦想家2019 饰演秦川 导演丁小雄 主演牟星，范明，马敬涵
天乩之白蛇传说2018-07-09 饰演齐霄 导演刘国辉，尹涛 主演杨紫，任嘉伦，李曼
龙珠传奇之无间道2017-05-08 饰演朱慈煊 导演朱少杰，周远舟 主演杨紫，秦俊杰，舒畅
大唐荣耀Ⅱ2017-04-03 饰演安庆绪 导演刘国楠，尹涛 主演景甜，任嘉伦，万茜
大唐荣耀2017-01-29 饰演安庆绪 导演刘国楠，尹涛 主演景甜，任嘉伦，秦俊杰
青云志Ⅱ2016-12-18 饰演秦无炎 导演朱锐斌，刘国辉，周远舟，朱少杰 主演李易峰，赵丽颖，杨紫
希望使命2016-08-07 饰演岳刚 导演刘国彤 主演林源，郭昊伦，童苡萱
青云志2016-07-31 饰演秦无炎 导演朱锐斌，刘国辉，周远舟，朱少杰 主演李易峰，赵丽颖，杨紫
秀丽江山之长歌行2016-07-21 饰演阴兴 导演林峰，陈权 主演林心如，袁弘，秦俊杰
最后一战2015-10-16 饰演韩文玉 导演林峰，王飞 主演高云翔，秋瓷炫，崔林
碧血书香梦2015-07-20 饰演吴时 导演蒋家骏 主演韩栋，张檬，巍子
少年四大名捕2015-03-17 饰演铁手 导演梁胜权，黄俊文 主演张翰，杨洋，陈伟霆
剑侠2014-10-05 饰演曹恭（《兄弟情》单元） 导演王淑志，杨建武 主演李宗翰，海陆，郑亦桐
红酒俏佳人2014-05-01 饰演赵夕 导演张孝正 主演邱泽，李晟，胡杏儿
画皮之真爱无悔2013-07-09 饰演庞郎 导演梁辛全，林峰 主演刘恺威，乔振宇，颖儿
九河入海2012-12-04 饰演海中麒 导演林峰 主演赵立新，陶红，熊乃瑾
倾世皇妃2011-09-30 饰演马度云 导演梁辛全，林峰 主演林心如，严宽，霍建华
花漾2012-12-28 饰演李二少 导演周美玲 主演言承旭，陈意涵，陈妍希
上门债2011-01-28 饰演吴世伟 导演黄国柱 主演马敬涵，许薇，王语嫚
2011-12-15 “优酷大剧盛典”年度最佳男配角奖 《倾世皇妃》 （获奖）
2017-11-19 “爱突破ITOP粉丝盛典”年度最受欢迎男演员奖 （获奖）
2012-08 “首届亚洲偶像盛典”媒体推荐偶像新面孔奖 （获奖）
2019-05-28 “OK！挚爱风格大赏”年度挚爱风尚男演员奖 （获奖）
2019-05-09 周末画报全球先生之夜摩登最受欢迎青年演员奖 （获奖）
2017-12-18 时尚COSMO美丽盛典年度美丽偶像奖 （获奖）
2017-11-08 “onlylady风尚大赏”风尚人气男演员奖 （获奖）
茅子俊一向给人予温文尔雅、善良正直的书生形象，而他在《舞动奇迹》节目中则展现出了其可塑性极强的表演功底。茅子俊在电视剧《美人心计》中的表现给观众留下了深刻的印象，而他的扮相则帅气不乏英武、俊美不乏阳刚。茅子俊在电视剧《青云志》中，将秦无炎的邪魅狂狷、心思缜密以及矛盾纠结诠释得淋漓尽致（新浪评）。
茅子俊有着优质的外形和不俗的演技，他也因此得到了业内和观众的认可。茅子俊在电视剧《画皮2之真爱无悔》中，演技由收到放，过渡自然，让人看到了他身上的更多潜质；而他也将庞郎这一角色拿捏得恰到好处，并将庞郎身上的“萌点”发挥到了极致。茅子俊可塑性极强，他凭借风格多变的形象与演技，让他在驾驭任何种类的作品都游刃有余。一向以古装扮相惊艳观众的茅子俊，在《皓镧传》中的造型更为考究，在异国沦为质子时的一席白衣形象，将角色衬托的温文尔雅，沉稳静谧；其后逆袭成为一国储君之时更是将人物中的霸气彰显无疑（网易评）。
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