1997年，佟大為考入上海戲劇學院表演系。1998年，佟大為首次出演電視劇《嫂娘》，1999年參演《世紀人生》，2000年參演《都是天使惹的禍》，2001年，參演電視《海洋館的約會》、《少年包青天2》，參演電影《我愛你》、《一百個小偷》。[8-10] 2003年出演《玉觀音》，飾演楊瑞，並憑藉《玉觀音》獲第22屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的電視劇男演員獎，和第五屆中國電視藝術“雙十佳”獎。[11] 2006年，佟大為出演《奮鬥》、《我們無處安放的青春》和《與青春有關的日子》三部熱門電視。他在趙寶剛執導的勵志愛情電視劇《奮鬥》中飾演陸濤一角，憑藉《奮鬥》奪得首屆BTV年度影視盛典“最佳人氣”獎，以及亞洲偶像盛典00年代經典角色。[12-13] 同年參演李玉導演的電影《蘋果》，憑藉電影《蘋果》提名第11屆釜山國際電影節最佳新演員獎，並於2007年入圍第57屆柏林國際電影節主競賽單元，角逐最佳男演員獎。[14] 2008年出演電影《赤壁》，2009年出演《大內密探零零狗》、《婚姻保衛戰》。[15-17] 2011年，出演張藝謀執導的電影《金陵十三釵》，憑藉《金陵十三釵》榮獲第十二屆華語電影傳媒大獎觀眾票選最受矚目男演員獎，《金陵十三釵》入圍第69屆美國電影電視金球獎“最佳外語片”獎，佟大為作為主演之一出席金球獎，被冠以“首位走上金球獎紅毯的華人男星”。[18-20] 2012年參演三部電影：盛志明執導的《十二星座離奇事件》、陳可辛執導的《中國合夥人》和孫健君執導的《富春山居圖》，憑藉《中國合夥人》中的文藝青年王陽一角提名金馬獎“最佳男配角”、亞太影展“最佳男配角”獎，以及香港金像獎“最佳男配角”獎。[21-24] 2013年，在電視劇《門第》中飾何春生，[25] 同年拍攝青春紀錄片《青春》，以及吳宇森執導的電影《太平輪》，飾演佟大慶。[26-27] 2014年3月6日，與宋丹丹主演的都市話題喜劇《我的兒子是奇葩》登陸安徽衛視、北京衛視、東方衛視、深圳衛視黃金檔全國首播。[28] 2014年7月26日，江蘇衛視《非誠勿擾》節目新一期錄製，演員佟大為接過點評嘉賓的接力棒，與孟非（微博）、黃菡組成新的“非誠合夥人”。記者獲悉，佟大為加盟錄製的《非誠勿擾》節目將會在8月中旬播出
1997年，佟大為考入上海戲劇學院表演系。1998年，佟大為首次出演電視劇《嫂娘》，1999年參演《世紀人生》，2000年參演《都是天使惹的禍》，2001年，參演電視《海洋館的約會》、《少年包青天2》，參演電影《我愛你》、《一百個小偷》。[8-10] 2003年出演《玉觀音》，飾演楊瑞，並憑藉《玉觀音》獲第22屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的電視劇男演員獎，和第五屆中國電視藝術“雙十佳”獎。[11] 2006年，佟大為出演《奮鬥》、《我們無處安放的青春》和《與青春有關的日子》三部熱門電視。他在趙寶剛執導的勵志愛情電視劇《奮鬥》中飾演陸濤一角，憑藉《奮鬥》奪得首屆BTV年度影視盛典“最佳人氣”獎，以及亞洲偶像盛典00年代經典角色。[12-13] 同年參演李玉導演的電影《蘋果》，憑藉電影《蘋果》提名第11屆釜山國際電影節最佳新演員獎，並於2007年入圍第57屆柏林國際電影節主競賽單元，角逐最佳男演員獎。[14] 2008年出演電影《赤壁》，2009年出演《大內密探零零狗》、《婚姻保衛戰》。[15-17] 2011年，出演張藝謀執導的電影《金陵十三釵》，憑藉《金陵十三釵》榮獲第十二屆華語電影傳媒大獎觀眾票選最受矚目男演員獎，《金陵十三釵》入圍第69屆美國電影電視金球獎“最佳外語片”獎，佟大為作為主演之一出席金球獎，被冠以“首位走上金球獎紅毯的華人男星”。[18-20] 2012年參演三部電影：盛志明執導的《十二星座離奇事件》、陳可辛執導的《中國合夥人》和孫健君執導的《富春山居圖》，憑藉《中國合夥人》中的文藝青年王陽一角提名金馬獎“最佳男配角”、亞太影展“最佳男配角”獎，以及香港金像獎“最佳男配角”獎。[21-24] 2013年，在電視劇《門第》中飾何春生，[25] 同年拍攝青春紀錄片《青春》，以及吳宇森執導的電影《太平輪》，飾演佟大慶。[26-27] 2014年3月6日，與宋丹丹主演的都市話題喜劇《我的兒子是奇葩》登陸安徽衛視、北京衛視、東方衛視、深圳衛視黃金檔全國首播。[28] 2014年7月26日，江蘇衛視《非誠勿擾》節目新一期錄製，演員佟大為接過點評嘉賓的接力棒，與孟非（微博）、黃菡組成新的“非誠合夥人”。記者獲悉，佟大為加盟錄製的《非誠勿擾》節目將會在8月中旬播出