演藝經曆
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》。
2003年出演《玉觀音》，飾演楊瑞，并憑借《玉觀音》獲第22屆中國電視金鷹獎觀衆喜愛的電視劇男演員獎，和第五屆中國電視藝術“雙十佳”獎。
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，憑借《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。同年參演李玉導演的電影《蘋果》，憑借電影《蘋果》提名第11屆釜山國際電影節最佳新演員獎，并于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。
2008年出演電影《赤壁》，2009年出演《大内密探零零狗》、《婚姻保衛戰》。
2011年，出演張藝謀執導的電影《金陵十三钗》，憑借《金陵十三钗》榮獲第十二屆華語電影傳媒大獎觀衆票選最受矚目男演員獎，《金陵十三钗》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”。
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》，憑借《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。
2013年，在電視劇《門第》中飾何春生，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。n
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。n
2014年7月26日，江蘇衛視生活服務類節目《非誠勿擾》新一期錄制，演員佟大為接過點評嘉賓的接力棒，與孟非、黃菡組成新的“非誠合夥人”。佟大為加盟錄制的《非誠勿擾》節目将會在8月中旬播出。同年參演陳可辛導演的電影《親愛的》，與趙薇、黃渤合作。于9月25日上映。在這部影片中佟大為飾演的是一個幫助母親尋回孩子的律師高夏。n
2015年2月，擔任《最強大腦》節目評審，節目組特意設置的兩人Pk明星挑戰項目，要求佟大為、徐靜蕾在限定時間内觀察16幅兩人的經典電影劇照，并對變成馬賽克的劇照進行搶答，回答出電影相關信息。2月18日，參加2015年中央電視台春節聯歡晚會，表演開場節目《四世同堂合家歡》。
4月16日，主演的電視劇《想明白了再結婚》在浙江衛視、深圳衛視聯合播出。同時與黃曉明、楊幂主演的電影《何以笙箫默》于4月30日上映。5月3日，與趙薇主演的電視劇《虎媽貓爸》于5月3日在東方衛視播出。同時參演的喜劇電影《橫沖直撞好萊塢》于6月26日上映。7月3日，與姚笛合作主演的都市愛情劇《我的寶貝》在江蘇衛視播出。
7月24日，佟大為參與的首檔大型戶外競技類真人秀《真心英雄》在江蘇衛視播出。第17屆華鼎獎中國電視劇滿意度頒獎盛典8月9日在上海世博中心舉行，佟大為獲得中國百強電視劇最佳男主角。10月8日傷情暖愛都市大劇《如果可以這樣愛》開機，佟大為飾演男主角耿墨池。佟大為加盟湖南衛視第四季度原創節目《一年級》大學季。同年友情客串電視劇《愛無痕》。n
2016年，主演的犯罪警匪電影《冰河追兇》。主演電視劇《人間至味是清歡》。11月11日，佟大為與陳妍希、呂雲骢合作主演的減壓喜劇電影《外公芳齡38》全國公映。n
2017年10月30日晚，諜戰劇《絕密者》正式确認了由佟大為搭檔鄭爽出演男主角金皓東。n
2018年12月29日，與馬麗、霍思燕合作主演的喜劇電影《手機狂響》上映。n
2019年2月4日，2019年中央廣播電視總台春節聯歡晚會，佟大為與尚大慶、李文啟、黃曉娟、楊紫、王自健、孫茜、李闖表演小品《站台》。同年，與蔣欣、徐小飒、柳小海等合作出演主旋律電視劇《奔騰年代》，在劇中飾演常漢卿。n
個人生活
2007年8月20日，佟大為與女藝人關悅領取結婚證。2008年4月18日，在北京萬達廣場索菲特大酒店舉行婚禮，劉儀偉擔當司儀，趙寶剛擔任證婚人；同年女兒出生。
2016年5月4日，佟大為喜獲第三子。
人物評價
佟大為的演出讓我很震驚，是一個不可多得的好演員。佟大為不但外形俊朗，在演出内心戲的時候也十分出彩，是個可塑性很高的演員（孫健君評價）。
佟大為是一個好的演員，不去想其它東西，認真、專注、努力。佟大為身上有知性的東西，但實際上他還有另外一種潛能，一種剛毅的東西，也會被開發出來。（張藝謀評價）
佟大為的态度很好，他謙虛好思考，而且懂得如何去诠釋角色，如何給角色注入更多更有活力的東西；他的表演非常的松弛，不用勁兒。（陳可辛評價）
佟大為通過《金陵十三钗》，實現了從一個奶油小生到一名硬漢的轉變（新浪娛樂）。
