2007年，出演个人首部电视剧《那小子真帅》，从而正式进入演艺圈。2008年，在都市职场喜剧《丑女无敌》中饰演小武。2009年，担任动画电影《齐天大圣前传》的配音工作。
2010年，主演都市爱情喜剧《恋爱SOS》。2011年，主演都市情感剧《小男人遇上大女人》。2013年，主演战争剧《好家伙》》。2014年，在谍战电影《谍·莲花》中饰演男主角李天虎。
2015年，出演剧情电影《老炮儿》。2016年，主演动作电影《城南往事之扛把子》。2017，其主演的青春爱情电影《会痛的十七岁》上映。
目前，《凉生我们可不可以不忧伤》已经正式定档，于2018年9月17日在湖南卫视金鹰独播剧场首播，并在爱奇艺、PP视频、腾讯视频、优酷同步播出。
剧中主演马天宇饰演了清俊温和的凉生一角，对此不少原著粉留言表示，“看到马天宇感觉小说中那个忧郁漂亮的少年仿佛从字里行间走出来一般，这个凉生神还原！”
单从目前曝光的“线索”来看，凉生的故事线跌宕起伏，矛盾冲突不断。凉生不仅命运千回百转，其在剧情中的冲突点也是令观众充满好奇。
