赵又廷为台湾资深艺人赵树海次子，于国小时期赴加拿大就学,2007年毕业于加拿大维多利亚大学是社会科学系经济专业。2009年从加拿大学成返国之后参加电视剧《痞子英雄》征选并获得胜出，主演的第一部作品《痞子英雄》3月29日在台北信义威秀广场举办盛大的首映见面会，10月16日，赵又廷以新人之资凭《痞子英雄》荣获台湾第44届金钟奖最佳男主角奖。
2010年，赵又廷接拍钮承泽导演的台湾电影《艋胛》，上映后引发观影热潮，全台票房过2亿，取得了台湾本土电影2010年度票房第一的好成绩，并凭借《艋舺》获第05届亚洲电影大奖最佳新演员奖。
2012年2月13日，与钮承泽导演再度合作，主演的《LOVE》赵又廷饰演的马克是八位主角中情感关系非常复杂的一位，与赵薇和舒淇都有情感纠葛，在海外上映，成为2012年中国电影北美票房冠军。
2012年6月至7月，主演的三部影片接连上映，在《第一次》《痞子英雄之全面开战》《搜索》中，赵又廷均有亮眼表现，三部影片也均是口碑与票房双赢。《第一次》作为一部小成本青春纯爱影片，取得了两周票房连冠，在好莱坞大片中成功突围。而在《痞子英雄之全面开战》中，赵又廷延续了电视剧版中的角色，与Angelababy和黄渤合作，呈现了一部大场面动作影片，内地票房近亿元。
2012年7月6日上映的由陈凯歌导演的《搜索》赵又廷饰演片中唯一的男主角杨守诚，杨守诚失业且负债累累，却与高圆圆饰演的叶蓝秋邂逅，也因此经历了一场灵魂的“意外旅行”。影片搜索中的角色深入人心，口碑持续发酵，上映2周后票房实现逆增长，最终以1.8亿人民币完美收官。
2013年4月26日起，由赵薇执导，赵又廷、韩庚等主演的电影《致我们终将逝去的青春》在影片中出演男主角陈孝正。首映日票房达到4650万元，超越《泰囧》，刷新2D版华语片首日票房纪录。上映第三天，影片以5200万元的成绩，创下单日华语片票房纪录。进入五一假期后，影片票房持续走高，该影片在中国大陆地区上映至今，票房成绩已超过7亿元。引发了全民致青春的热潮。
2012年4月9日，许多媒体爆料了高圆圆与赵又廷的地下恋情，4月17日，赵又廷在某电影的新闻发布会上承认了他与高圆圆的恋情。12月，赵又廷带着高圆圆见自己的父亲赵树海。
2014年5月7日，赵又廷父亲赵树海在《三星报囍》节目中透露高圆圆与赵又廷的婚讯，：“不是今年就是明年，但详细时间赵又廷会自己公布。”赵又廷曾说30岁要成家，9月就要满30岁的他，6日也默认婚期最快在年底。
电影
2010 《艋舺》周以文（蚊子）
2012 《痞子英雄首部曲：全面开战》吴英雄
2012 《爱》马克
2012 《搜索》杨守诚
2012 《第一次》宫宁/吕夏
2013 《致我们终将逝去的青春》陈孝正
2013 《狄仁杰之神都龙王》狄仁杰
2014 《痞子英雄2：黎明升起》吴英雄
电视剧
2009年 公共电视、TVBS-G《痞子英雄》吴英雄
广告
2006年 肯德基异国风味鸡肉卷 (广告)
2008年 博客来网络书店黄金周promo(广告)
2008年 万泰银行形象广告-建构篇 (广告)
2009年 国家地理频道海洋保育大使（国家地理杂志大蓝鲸中文版配音）
2009年 在线游戏爱舞炫 (广告&代言)
2009年 Wrangler牛仔裤 (广告&代言)
2009年 创世基金会劲爱噶玛兰爱心大使
2009年 韩系化妆品Missha (广告&代言)
2009年 全家伯朗咖啡馆Let"s Cafe (广告&代言)
2010年 World Gym一日健身大使
2010年 LoveLife
2010年 I-PRIMO首位台湾区品牌代言人
2010年 Taiwan Yes运动饮料(广告&代言)
2010年 SamsungMonteS5628(广告&代言)
2010年 露得清男性全系列产品(广告&代言)
2010年 SamsungEX1数字相机(广告&代言)
2010年 桂格燕麦(广告&代言)
2010年 全家伯朗咖啡馆Let"s Cafe (广告&代言)
2011年 Neutrogena露得清男性专用洗面奶 (广告&代言)
2011年 上海汽车MG3 (广告&代言)
2011年 坦博尔羽绒服(广告&代言)
2012年 全家伯朗咖啡馆Let"s Cafe (广告&代言)
2012年 苏宁电器 (代言)微电影<爱，在一起>苏打绿.姚笛
2012年 I-PRIMO (广告&代言)
2013年 Kanebo DEW SUPERIOR润活极致系列 (广告&代言）
