1984年9月25日，赵又廷出生于台湾台北；国小时期，赵又廷赴加拿大就学；2007年，毕业于加拿大维多利亚大学社会科学系经济专业。
2009年，赵又廷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，主演了其第一部作品《痞子英雄》；同年6月24日，该剧于中国内地播出，赵又廷在剧中饰演搏击高手吴英雄，并献声片头曲《无赖正义》；10月16日，赵又廷以新人之资凭《痞子英雄》获得台湾第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，与钮承泽导演再度合作，主演了电影《LOVE》，该片在海外上映，成为2012年中国电影北美票房冠军；6月至7月，其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，赵又廷均有不俗表现，三部影片也均是口碑与票房双赢。
2013年，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》上映，首映日票房达到4650万元，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；同年9月28日，赵又廷主演的电影《狄仁杰之神都龙王》上映。
2014年，赵又廷与林更新、黄渤合作主演的灾难动作片《痞子英雄：黎明升起》上映，在片中饰演身手了得、但个性善良易冲动的警察吴英雄，并凭借该片获得第16届华鼎奖最佳男主角。
2015年，主演都市情感剧《深夜食堂》；9月30日，其主演的3D冒险片《九层妖塔》上映，赵又廷在片中饰演摸金校尉胡八一；11月，主演爱情片《南极绝恋》。
2016年，赵又廷主演的奇幻动作片《勇士之门》上映，他在片中饰演一个身怀绝技的忠诚武士。
2017年，赵又廷与杨幂合作主演的根据同名小说改编的古装玄幻剧《三生三世十里桃花》播出，并在剧中一人分饰两角，饰演了九重天太子夜华和上古战神墨渊，这是他首部内地电视剧作品，凭借该剧中的表现赵又廷获得了中国电视剧品质盛典“年度突出表演剧星”。6月1日，赵又廷与知名诗歌艺术平台“为你读诗”联合打造的中英双语有声诗歌专辑《在所有的声音中，我倾听你》正式上线；12月，主演的《人的境遇》开机。
2018年，担任《奇葩大会2》的导师。6月16日，出席第21届上海国际电影节。7月21日，参加综艺节目《快乐大本营》。7月27日，参演的电影《狄仁杰之四大天王》上映。7月28日，参加综艺节目《心灵捕手》。9月25日，赵又廷在上海举办了名为“Mark十年，Mark My Way” 出道十周年生日见面会。12月，《第一财经周刊》与秒针系统联合发布“2018最具商业价值明星榜”，赵又廷排名第66位。4月21日，参加综艺节目《我和我的经纪人》。
2019年，参演的电影《兰心大剧院》在中国内地上映，在剧中饰演谭呐。
2020年，参演电视剧《理想之城》，在剧中饰演夏明。9月4日，主演的电视剧《平凡的荣耀》定档在浙江卫视播出，在剧中饰演吴恪之。12月25日，主演的电影《晴雅集》定档在中国内地上映，在剧中饰演晴明。
兰心大剧院2020 饰演谭呐 导演娄烨 主演巩俐、小田切让
晴雅集 2020 饰演晴明 导演郭敬明 主演邓伦、王子文
狄仁杰之四大天王2018-07-27 饰演狄仁杰 导演徐克 主演冯绍峰、林更新、刘嘉玲
南极之恋2018-02-02 饰演吴富春 导演吴有音 主演杨子姗
勇士之门2016-11-18 饰演武士 导演吕克·贝松 主演倪妮、尤莱亚·谢尔顿、戴夫·巴蒂斯塔
九层妖塔2015-09-30 饰演胡八一 导演陆川 主演姚晨、凤小岳、李晨
痞子英雄之黎明升起2014-10-01 饰演吴英雄 导演蔡岳勋 主演林更新、修杰楷、张钧甯
狄仁杰之神都龙王2013-09-28 饰演狄仁杰 导演徐克 主演冯绍峰、林更新
致我们终将逝去的青春2013-04-26 饰演陈孝正 导演赵薇 主演杨子姗、韩庚、江疏影
搜索2012-07-06 饰演杨守诚 导演陈凯歌 主演高圆圆、姚晨、王珞丹
痞子英雄之全面开战2012-06-19 饰演吴英雄 导演蔡岳勋 主演黄渤、angelababy、关颖
第一次2012-06-08 饰演宫宁 导演韩延 主演angelababy、江珊、赵树海
LOVE2012-02-13 饰演马克 导演钮承泽 主演赵薇、舒淇、阮经天
艋舺2010-02-05 饰演周以文 导演钮承泽 主演阮经天、凤小岳、黄镫辉
理想之城2021 饰演夏明 导演刘进 主演孙俪、杨佑宁
平凡的荣耀2020-9-4 饰演吴恪之 导演吕行 主演白敬亭、乔欣
深夜食堂2017-06-12 饰演马克（客串） 导演蔡岳勋 主演黄磊、姚安濂
三生三世十里桃花2017-01-30 饰演夜华/墨渊/照歌 导演林玉芬 主演杨幂、张智尧、迪丽热巴
痞子英雄2009-04-11 饰演吴英雄 导演蔡岳勋 主演周渝民、陈意涵、张钧甯
无赖正义 《痞子英雄》电视原声带 主题曲
Tonight Tonight 艋舺 电影原声带 主题曲)
哭得像小孩 《第一次》 电影原声带 主题曲
stand by me 《第一次》 电影原声带 主题曲
me and you 《第一次》 电影原声带 主题曲
小毛驴 《第一次》 电影原声带 主题曲
我们不是对手 《第一次》 电影原声带 主题曲
2015-12 第7届英国万像国际华语电影节最佳男主角奖 九层妖塔 （获奖）
2015-10 第15届华语电影传媒大奖最受瞩目男演员 痞子英雄：黎明升起 （提名）
2015-05 第16届华鼎奖中国最佳男主角奖 痞子英雄：黎明升起 （获奖）
2014-03 第8届亚洲电影大奖最佳男配角 致我们终将逝去的青春 （提名）
2014-03 第5届中国电影导演协会年度男演员 致我们终将逝去的青春 （提名）
2013-12 第15届中国电影华表奖优秀境外华裔男演员奖 搜索 （获奖）
2011-06 第11届华语电影传媒大奖最佳新演员 艋舺 （提名）
2011-03 第5届亚洲电影大奖最佳新演员奖 艋舺 （获奖）
2010-12 第54届亚太影展最佳男主角 艋舺 （提名）
2010-07 第12届台北电影节最佳新演员奖 艋舺 （获奖）
2017-05 第23届上海电视节-白玉兰奖最佳男主角 三生三世十里桃花 （提名）
2017-02 2017中国电视剧品质盛典年度突出表演剧星奖 三生三世十里桃花 （获奖）
2010-06 第16届上海电视节-白玉兰奖最佳男演员 痞子英雄 （提名）
2009-10 第44届台湾电视金钟奖最佳男主角奖 痞子英雄 （获奖）
2011 贝立德股份有限公司 年度最佳娱乐合作伙伴 （获奖）
2010 第2届e乐大赏 e乐人气台湾电视男演员奖 （获奖）
2010 华娱卫视6周年台庆 十大亚洲红人奖 （获奖）
2017 福布斯中国名人榜第36名 （获奖）
赵又廷沉稳持重，他面庞帅气、轮廓硬朗、线条分明，更加衬托赵又廷而立之年的坚毅果敢和责任担当（凤凰网评）。
赵又廷眼眸深邃、目光穿透，展现成熟男人难以抗拒的吸引力（新华网评）。
赵又廷是一位很有个性的演员，他很腼腆但又有爆发力，认真谦虚的态度和流利的英文也让合作变得更加顺利（吕克·贝松评）。
赵又廷十分敬业，他的表演很有天赋和灵气，人还长得那么帅，而他工作的时候特别努力拼命，十分难得（黄渤评）。
