1990年，初二那年被特招进入上海儿艺，又经过三年的京剧武打训练、参与了700多场次的舞台剧演出。1993年在电影《第一诱惑》中饰演小浩。

1999年夏天，陆毅带着他的毕业大戏《家》和小剧场话剧《庄周戏妻》进京演出，《家》中的觉新和《庄周戏妻》中的楚王孙，这两个相去甚远的角色充分展示了陆毅的表演功底。

1999年，还没大学毕业的陆毅接拍了海岩剧《永不瞑目》，并且凭借《永不瞑目》获得2000年中国电视剧金鹰奖最佳男主角及观众最喜爱的男演员两项大奖。

2000年，出演赵宝刚的年代大型电视剧《像雾像雨又像风》，并获得最受台湾观众欢迎的“深情男士”奖。

2001年，首次主演古装电视剧《少年包青天2》，同年主演青春偶像剧《海洋馆的约会》。

2002年，主演由著名导演唐季礼执导的首部足球题材电视剧《壮志雄心》并演唱同名主题曲，同年参演反腐题材电视剧《浮华背后》，同年2月首次主演电影《一见钟情》。

2003年，与林心如主演时装爱情青春偶像剧《男才女貌》，此剧在CCTV8套首播时收视成绩在央视电视剧节目中排名第一。同年6月，发布第一张音乐专辑《非同寻常》。

2004年，与章子怡合作出演电影《茉莉花开》，出演电视剧《向左走向右走》。

2005年，与赵薇合作出演爱情文艺电影《情人结》，并获得第8届上海国际电影节最佳男演员和第8届中国长春电影节最佳男演员提名。同年参演徐克执导武侠电影《七剑》。同年3月7日陆毅在北京正式推出他的第二张专辑《毅犹未尽》，获得多项音乐奖项。

2007年后，主演了王文杰执导的古装历史题材电视剧《大槐树》《苏东坡》，随后又和赵宝刚合作了谍战剧《夜幕下的哈尔滨》并获得第3届BQ红人榜年度最受欢迎男演员。

2008年出演电视剧《我的青春谁做主》。

2009年，出演大型古装电视剧《三国》饰演诸葛亮，并参演《美丽密令》《唐山大地震》《线人》《跟我的前妻谈恋爱》等不同类型电影。

2010年主演电视剧《天堂秀》，剧中陆毅饰演的邝良是一个苏绣设计师兼企业家。2011年主演谍战题材电视剧《掩护》。

2012年主演电影《甲午大海战》和电影《新妈妈再爱我一次》，并主演电视剧《假如生活欺骗了你》，获得BQ红人榜年度突破演员。

2013年主演电视剧《宫锁连城》、《大汉情缘之云中歌》以及电影《英雄之战》。

2014年3月21日其主演的电影《英雄之战》上映。4月电视剧《宫锁连城》在湖南卫视播出。并主演励志情感医疗剧《长大》。2014年陆毅携女儿参与湖南卫视节目《爸爸去哪儿2》。

2015年1月29日，主演的青春励志剧《长大》登陆东方卫视与天津卫视黄金档播出。2月19（大年初一）其主演的电影《爸爸去哪儿2》上映。

2015年02月17日，参加2015年中央电视台春节联欢晚会，表演歌曲《幸福家家有》；同年作为主演之一参与电视剧《致单身男女》的拍摄。同年参演谍战剧《胭脂》与赵丽颖合作。