演藝經曆港劇時期
梁朝偉15歲辍學之後做過報童、會計、勤雜工等工作，在好友周星馳的介紹下，于1982年考入“香港無線電視藝員訓練班”成為一名電視演員，正式踏進演藝界。1983年畢業于香港無線電視台第11期藝員訓練班，結業後成為無線藝員，主持過無線電視翡翠台兒童電視節目《430穿梭機》。第一部正式演出的劇集為《香城浪子》。
1984年梁朝偉因出演金庸武俠劇《鹿鼎記》中的韋小寶一角而成名，主演電視劇《新紮師兄》為觀衆所熟知，1985年-1989年間陸續出演《絕代雙驕》、《倚天屠龍記》、《俠客行》等多部港劇。
電影時期
在香港無線期間，梁朝偉已開始參演多部電影，1985年出演《青春差館》；1986年在爾冬升導演的《癫佬正傳》中飾演一名精神病患者，并主演關錦鵬導演的電影《地下情》，獲得第6屆香港電影金像獎最佳男主角的提名。
1987年出演爾東升執導的電影《人民英雄》，并獲得第7屆香港電影金像獎最佳男配角獎。
1989年出演譚家明的電影《殺手·蝴蝶·夢》，再度獲得香港電影金像獎最佳男配角獎；同年赴台參演侯孝賢執導的劇情片《悲情城市》，在片中飾演自幼聾啞的四弟林文清，該片獲得第46屆威尼斯國際電影節金獅獎。
1990年梁朝偉和香港無線正式結束合約，主演了吳宇森導演的電影《喋血街頭》，同年參演由王家衛執導的電影《阿飛正傳》，期間因劉嘉玲出事主動辭去演出，雖隻保留了一個鏡頭但讓梁朝偉又找回了對表演的興趣。
1992年和導演吳宇森合作電影《辣手神探》，在片中飾演一名内心矛盾的悲情卧底阿浪；同年梁朝偉因在該片的戲份很重，拒絕了香港電影金像獎再次提名他為“最佳男配角”。
1993年出演劉鎮偉執導的喜劇片《射雕英雄傳之東成西就》；1994年梁朝偉在王家衛執導的電影《重慶森林》中飾演一個喜歡整天“自言自語”的“深情警察”663，并且獲得第14屆香港電影金像獎及第31屆台灣電影金馬獎最佳男主角獎。同年參演王家衛導演的武俠電影《東邪西毒》，在片中飾演“盲武士”。
1995年主演李志毅執導的《流氓醫生》，同年參演越南導演陳英雄的《三輪車夫》，該片獲得第52屆威尼斯國際電影節金獅獎；1997年梁朝偉主演電影《春光乍洩》并入圍法國第50屆戛納國際電影節最佳男主角獎。1998年他憑借《春光乍洩》獲得第17屆香港電影金像獎及第3屆金紫荊獎最佳男主角獎。同年，主演遊達志導演的電影《暗花》；此外，他還再度與侯孝賢導演合作，主演電影《海上花》。
2000年他主演王家衛的電影《花樣年華》，飾演周慕雲一角；該片先後獲得法國電影凱撒獎最佳外語片、德國電影勞拉獎最佳外語片、英國電影學院獎最佳外語片提名、意大利電影金像獎最佳外語片提名、澳大利亞電影學院獎最佳外語片提名；梁朝偉憑該片獲得了法國第53屆戛納國際電影節最佳男主角獎，并獲得第20屆香港電影金像獎最佳男主角獎。
2002年在劉偉強、麥兆輝執導的警匪片《無間道》中飾演一名卧底于“黑幫”之中的警察陳永仁，他憑該片獲得第22屆香港電影金像獎、第40屆台灣電影金馬獎的最佳男主角獎及第8屆香港電影金紫荊獎最佳男主角獎。之後，他還在張藝謀執導的武俠電影《英雄》中飾演一名江湖刺客殘劍，該片内地票房達2.5億元人民币，同時提名奧斯卡金像獎和美國電影金球獎最佳外語片，并獲得了多個國内外電影獎項；同年，主演喜劇片《天下無雙》。
2003年梁朝偉在香港“尖沙咀星光大道”留下手印；2004年出演王家衛執導的《2046》，獲得第24屆香港電影金像獎最佳男主角獎及第10屆香港電影金紫荊獎最佳男主角獎。2005年，在中國電影表演藝術學會舉辦的評選活動中，梁朝偉被選為“中國電影百年百位優秀演員”之一，同年梁朝偉在《花樣年華》中飾演的“周慕雲”被中國電影評論學會評選為“中國電影百年百名經典銀幕形象”之一。
2006年出演劉偉強、麥兆輝執導的電影《傷城》，同年梁朝偉被評為國家一級演員。2007年出演李安執導的電影《色•戒》，獲得第44屆台灣電影金馬獎最佳男主角獎和第2屆亞洲電影大獎最佳男演員獎；2008年他在吳宇森執導的史詩電影《赤壁》中飾演周瑜一角。
2011年梁朝偉與王家衛合作電影《一代宗師》，飾演詠春拳宗師葉問一角；同年再度與爾冬升導演合作，主演電影《大魔術師》；2012年主演電影《聽風者》；2013年因釣魚島事件拒演了黑澤清執導的合拍片《1905》；2014年2月，受邀擔任第64屆柏林國際電影節主競賽單元評委和頒獎嘉賓。
2014年9月10日，梁朝偉與王菲在香港出席佛教活動，兩人更在台上合唱《心經》，梁朝偉表示早前特意找張學友指導練歌。
2015年1月8日，《一代宗師》3D版上映。6月8日梁朝偉獲得法國藝術與文學軍官勳章。9月25日，廣告片丸美《眼》在湖南衛視，浙江衛視，東方衛視，江蘇衛視，被四大衛視聯合推薦。同年接拍由王家衛監制的電影《擺渡人》。
2016年9月6日-9月8日，和周迅聯袂主演的廣告片丸美《不怕黑》三部曲在湖南衛視獨家首播，連續三晚，深夜12點，三集連播。同年11月，參演古裝喜劇電影《捉妖記2》。12月14日，攜手李宇春獻唱《擺渡人》歲月版主題曲《十年》。
個人生活
梁朝偉與曾華倩相識于1983年9月，由于《四三·航天飛機》進行了改組，兩人由此相識，梁朝偉對曾華倩一見鐘情并展開追求，最終成為情侶。兩人在6年時間裡因為兩人個性強時常吵架，經曆了三分三合。最終在1989年徹底分手，宣布永不複合。
梁朝偉1986年拍《倚天屠龍記》時認識女主角黎美娴，兩人合演情侶。戲殺青後，梁朝偉抽離不了角色的感情，旋即對黎美娴展開追求。兩人于1986年至1988年間公開交往，但二人拍完《絕代雙驕》後便分手。
1988年底，梁朝偉與劉嘉玲彩排舞台劇《花心大丈夫》擦出愛火，開始了長達20年的愛情長跑，2008年7月21日，在南亞佛國不丹，梁朝偉與劉嘉玲完婚。
社會活動
2003年梁朝偉到“卧龍研究中心”終身認養了一隻成都的大熊貓。2004年入川拍攝保護大熊貓公益廣告。
2004年6月8日，梁朝偉被委任為“香港影視娛樂”大使，并在以後若幹年連續擔任該活動大使。
2005年梁朝偉參加母親水窖公益活動，探訪蘭州山區；在北京參加“大地之愛·母親水窖”捐贈活動并獲封慈善大使。9月23日梁朝偉出席兒童癌病基金活動，籌集善款百萬港元。
2006年梁朝偉捐贈嫣然基金18世紀的玉缽，拍得500萬。
2008年梁朝偉和劉嘉玲在婚禮上成立TLC慈善基金。該名有兩層含義：一是TenderLovingCare代表溫馨、關心、關注和關顧；二是梁朝偉（TonyLeung）和劉嘉玲（CarinaLau）的英文名首個字母組合。将婚禮的禮金全部折現，捐入該基金會。并為汶川災區捐款。n2009年梁朝偉作為“香港電影百年”大使，在法國戛納參加了新聞發布會。
2015年6月8日，梁朝偉接受法國文化及通訊部頒授的“法國藝術與文學軍官勳章”，以表彰他在電影藝術領域的傑出成就，梁朝偉也是首位獲“軍官勳位”的華人男演員。
2016年4月20日，保護國際基金會發布“大自然在說話”新一輪系列公益影片，梁朝偉為影片《冰》中文版（包括粵語版、國語版）配音。
人物評價
梁朝偉外形清俊，戲路寬廣，無論是嚴肅文藝還是搞笑喜劇，藝術片或商業武俠片，皆能勝任自如，是香港傑出實力派演員的代表。他外表平靜，内心爆烈（侯孝賢評），很有自信但不喜歡說出來（王家衛評價），是一位天才演員（李安評）。
多以幹淨成熟的形象展現在觀衆面前，帶着一股書生氣，略有陰郁之感，在出道的20多年裡幾乎和負面新聞絕緣，其性格低調内向，不喜交際應酬，曾被圈内人士認為是娛樂圈中的異類。對待工作，梁朝偉一直兢兢業業，保持着嚴謹的工作作風，是一個外表冷靜内心熾熱的工作狂，對待每一件事都認真投入。
人物語錄關于演戲
“我是比較喜歡演戲的，不為掙錢、出名，隻挑喜歡的電影才拍，求的是一種精神上的發洩、平衡，可以借此毫無保留地将壓抑的感情、情緒表露出來而又沒有人知道那是我，人們隻知道我将角色演得很好，但其實内裡的東西全是我。因此，演完戲後内心會很舒服。”
“其實我不太在意公衆對我的看法，因為演戲隻不過是我的一個興趣，我喜歡就去演。不演戲的時候跟普通人一樣，沒什麼特别。除了在演戲方面，我也沒有什麼東西去追求。在拍戲的過程裡面，我感覺非常開心，演完以後又不過是這樣子。那麼多年就是希望怎麼能演得更好，隻是為我自己演地更過瘾。”
關于自己
“除了拍戲，我不知道自己在幹什麼。”
“基本上，我是個挺悶的人，不求上進、任性，又孩子氣，又沒想過改變自己。”
“沒辦法，我會覺得人總要想辦法去對付自己。”
“我覺得人有很多面，我也有很幽默的一面，隻不過我在不同的角色裡面調整自己的性格，或者說在不同的角色裡把不同的特點放大或縮小。”
“我覺得沒什麼公衆形象啊，反正是人一個。”
關于生活
“因為我想感覺一下清醒的感覺會是怎麼樣，當你有一段時間很清醒的時候，整個人都不一樣。我覺得作為一個演員也應該去體驗一下。這很有意思，每天很早起床，6點鐘去跑步做運動，正常睡覺，不喝酒，腦子裡想的東西讓你整個人都會變化，與之前睡覺到下午2、3點起床呀，天亮才睡覺，一起床就頭痛，然後腦筋沒有那麼清醒等等，是很奇怪的兩種狀态。我覺得為什麼不試試看呢？有的時候我喜歡清醒，有的時候我喜歡不清醒。最重要我覺得我可以選擇自己的生活方式。”
關于童年
“我記得我小時候原本是一個很調皮、很快樂的小孩……但是後來，我就突然不講話了。我記得我爸爸是一句話也沒有就走了。……他一句話都沒有講，我也完全不知道到底發生什麼事。就這樣，一直到現在。7歲的時候他走的，所以我很小就不哭，獨立堅強。”
“爸爸突然離家以後，我就很怕在學校跟同學提到我的家，應該是一種很自卑的感覺吧，所以我開始跟人群有距離、開始很少跟人講話。還有就是不容易在别人面前，讓他感覺到我的感情。這已經成為一個習慣了。”
