1997年，佟大为考入上海戏剧学院表演系。1998年，佟大为首次出演电视剧《嫂娘》，1999年参演《世纪人生》，2000年参演《都是天使惹的祸》，2001年，参演电视《海洋馆的约会》、《少年包青天2》，参演电影《我爱你》、《一百个小偷》。（图片来自东方IC）

2003年出演《玉观音》，饰演杨瑞，并凭借《玉观音》获第22届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员奖，和第五届中国电视艺术“双十佳”奖。（图片来自东方IC）

2006年，佟大为出演《奋斗》、《我们无处安放的青春》和《与青春有关的日子》三部热门电视。他在赵宝刚执导的励志爱情电视剧《奋斗》中饰演陆涛一角，凭借《奋斗》夺得首届BTV年度影视盛典“最佳人气”奖，以及亚洲偶像盛典00年代经典角色。（图片来自东方IC）

2008年出演电影《赤壁》，2009年出演《大内密探零零狗》、《婚姻保卫战》。（图片来自东方IC）

2011年，出演张艺谋执导的电影《金陵十三钗》，凭借《金陵十三钗》荣获第十二届华语电影传媒大奖观众票选最受瞩目男演员奖。（图片来自东方IC）

2013年，在电视剧《门第》中饰何春生， 同年拍摄青春纪录片《青春》，以及吴宇森执导的电影《太平轮》，饰演佟大庆。（图片来自东方IC）

2014年3月6日，与宋丹丹主演的都市话题喜剧《我的儿子是奇葩》登陆安徽卫视、北京卫视、东方卫视、深圳卫视黄金档全国首播。（图片来自东方IC）

主演的电视剧《想明白了再结婚》在浙江卫视、深圳卫视联合播出。 同时与黄晓明、杨幂主演的电影《何以笙箫默》于4月30日上映。（图片来自东方IC）