2001在偶像劇《流星花園》中以華澤壹角嶄露頭角。2005年獲得第40屆臺灣金鐘獎“最受歡迎戲劇節目獎”。2008年，他主演了電影《蝴蝶飛舞》，從此登上了大銀幕。
2009年，陳載湉憑借《俠盜獵車手》獲得第44屆臺灣電視金鐘獎最佳男演員獎。2011憑借電影《愛妳壹萬年》獲得大阪亞洲電影節最受歡迎獎。2013，10 10月25日獲得第48屆臺灣電視金鐘獎最佳男主角獎。同年，他主演了電影《楊家將》。2014年，他主演了杜琪峰導演的愛情電影《單身男女2》。