出生于辽宁抚顺,内地知名男演员。2001年毕业于上海戏剧学院97级表演系本科。他参演的影视作品具有较强的青春、生活色彩,凭借电视剧《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,主演赵宝刚导演的青春励志剧《奋斗》《婚姻保卫战》更展现其实力、奠定其人气。2007年,佟大为进军歌坛,发行首张个人音乐专辑《大世界小作为》。
2008年,与女艺人关悦结婚,同年女儿出生。出道以来,佟大为参与了《苹果》《赤壁下》《财神客栈》《金陵十三钗》《中国合伙人》《富春山居图》等多部电影的演出,逐步挤身内地当红男星的行列。