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》,上映后全台票房过2亿,取得了台湾本土电影2010年度票房第一的成绩,并凭借《艋{》获第5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《
第一次》《痞子英雄之全面开战》《
搜索》接连上映。《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。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”。影片上映2周后票房实现逆增长,最终以1.8亿人民币收官。
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,上映第三天,影片以5200万元的成绩,打破单日华语片票房纪录。
2014年10月,由赵又廷、林更新、黄渤等主演的灾难动作片《痞子英雄:黎明升起》定于10月1日上档。
2015年5月,参演吕克・贝松执导的电影《
勇士之门》;9月30号,主演陆川导演的3D冒险片《
九层妖塔》在中国内地上映。