白宇于1990年在陕西省榆林市吴堡县出生，他的家庭居住在传统的土窑之中，门前便是陡峭的高坡，坡下流淌着浩荡的黄河，河的对岸便是山西省的境地。多年以后，白宇才逐渐体会到这片独特山水对其性格塑造所产生的深远影响。由于故乡环境相对封闭，外界的新鲜事物传入此地总是显得迟缓，因此尽管身为90后，他童年时所接触的玩具实际上大多是80后一代曾经玩过的样式。他所滚动的铁环是由父亲亲手焊接制成的，而最早的艺术启蒙则来源于邻居伯伯在放羊时随口哼唱的民间小调，以及母亲平日里在家中时常轻声吟唱的旋律。每逢陕北过年时节，电视中总会播放热闹的秧歌节目，白宇便会自己搬来一个小板凳，把它假想成腰鼓夹在腰间，跟着电视里的节奏又唱又跳，沉浸其中。他在吴堡县一直生活到小学一年级，二年级时随家人迁往榆林，三年级则来到了西安。自此之后，他基本上定居于西安东大街菊花园一带，当时他所就读的学校就紧邻着他家所在的楼房。到了高二那年，白宇曾短暂学习了一个多月的播音主持课程，授课老师向他建议道：“白宇，你的条件可能更适合学习表演，要不要尝试一下这个方向？”正是这句话成为了一个关键契机，促使他转而投身表演专业。2009年，白宇顺利考入中央戏剧学院表演系，在校求学期间，他积极参与舞台实践，曾出演《老顽固》《意外突袭》等多部话剧，并在毕业阶段的三部重要大戏中，担任了其中两部作品的男主角，积累了宝贵的表演经验。
二零一四年，演员白宇在一位摩托车友的推荐下，获得了参与电视剧《屌丝日记》试镜的机会。最初他尝试争取的是剧中男二号的角色，但经过导演和制作团队的考量，他意外地被确定为该剧的男主角人选，由此开启了他的主演生涯。同样是在这一年，白宇还与刘萌萌、许凝、黄一琳等演员共同主演了爱情轻喜剧《屌丝日记》，他在剧中饰演了性格鲜明的男主角尤东东。这部作品不仅是白宇演艺道路上的首部网络剧，也标志着他正式步入了演艺行业，开始受到观众与业内的关注。此外，在同一年度内，白宇又有机会与文章、李雪健、宋佳等资深演员合作，参演了抗战题材电视剧《少帅》。在该剧中，他扮演了历史人物冯庸，这一角色是剧中男主角张学良的挚友与生死之交，其表演进一步展现了他在不同剧类中的可塑性。
二零一五年一月二十九日，由白百何、陆毅共同出演的青春情感励志剧《长大》正式登陆东方卫视与天津卫视，他在剧中塑造了仁华医院里一位性格叛逆却极有主见的实习生谢南翔，展现了角色从青涩到成熟的成长轨迹；同年四月，他与陈晓、袁姗姗联手主演了都市爱情剧《云巅之上》，饰演温暖深情的牧歌一角，进一步拓宽了其都市剧的表演路径；到了八月，他参与出演了根据顾漫同名小说改编的都市青春偶像剧《微微一笑很倾城》，与杨洋、毛晓彤合作，在剧中化身愤世嫉俗的外文系才子曹光，将角色的棱角与内心柔软细腻地呈现出来；随后在九月，他又与戚薇、王晓晨、陈亦飞共同主演了都市情感励志剧《你好乔安》，饰演女主角乔安的前男友、富家子弟陈骁，通过这一角色展现了复杂多面的情感层次。进入二零一六年一月，他携手井柏然与Angelababy主演了青春励志电影《微微一笑很倾城》，再次饰演曹光一角，这也是他个人首部登上大银幕的电影作品，标志其演艺事业迈入新阶段；四月，他与杨蓉联袂主演了刑侦悬疑爱情网络剧《美人为馅》，饰演黑盾组副组长韩沉，以冷静果敢的形象深入人心；七月十五日，他在电影《陆垚知马俐》中友情客串，出演马俐同桌一角，展现了轻松诙谐的表演侧面；十二月二日，他友情出演的电影《骗爱天团》上映，在片中饰演杨修贤；同年十二月三日，他与杨蓉凭借出色的荧幕搭档表现，共同荣获“爱奇艺尖叫之夜”年度最受关注荧幕CP奖。二零一七年七月，其参演的电影《建军大业》上映，他在片中饰演了角色蔡晴川；同年，他还与张若昀、毛晓彤等演员合作，主演了古装剧《霍去病》，进一步探索了古装题材的表演空间。二零一八年四月十九日，他与卜冠今主演的都市情感剧《忽而今夏》播出，他饰演的男主角章远以其真实动人的情感演绎获得观众共鸣；六月十三日，其主演的都市奇幻剧《镇魂》播出，他成功塑造了男主角赵云澜，展现了角色在奇幻背景下的魅力与担当；七月二十八日，他友情出演并领衔主演的古装玄幻电影《缉妖法海传》正式上映；八月，他凭借在演艺领域的突出表现与影响力，成功入选福布斯中国“30位30岁以下精英”榜；九月八日，在智族GQ年度人物盛典上，他荣获年度潜力艺人奖，肯定其持续上升的职业势头；十二月十八日，他在腾讯视频星光盛典中摘得年度口碑电视剧演员奖；至十二月三十一日，他受邀登上东方卫视跨年晚会的舞台，现场倾情演唱了歌曲《寂寞的季节》《西安人的歌》，为其一年的艺术旅程画上圆满句点。
二零一九年伊始，白宇便在音乐领域收获了一项重要荣誉，其演唱的歌曲《时间飞行》于1月6日荣获Q China 2018年度音乐盛典颁发的年度最佳影视歌曲奖。紧接着在2月4日，他登上了《2019年中央广播电视总台春节联欢晚会》的舞台，与著名演员刘烨合作，共同献唱了歌曲《时代号子》。在个人形象获得国际认可方面，3月16日，白宇被评选为LikeTCCAsia亚太区最帅100张面孔之一，位列第48位。音乐创作上，他于4月8日发布了个人单曲《北极耳语》。演艺事业同样稳步推进，4月18日，由他主演的民国美学风格推理剧《绅探》正式播出，他在剧中担纲男主角，饰演神探罗非一角。5月4日，他参与了《我们都是追梦人——“五月的鲜花”全国大中学生文艺会演》的录制，该节目在中央电视台综合频道播出，他在其中深情朗诵了《共和国的脊梁》；同一天，他以“青春逐梦人”的身份加盟的浙江卫视文化旅游探索类综艺节目《青春环游记第一季》也拉开了帷幕。7月18日，其主演的电影《银河补习班》登陆院线，他在片中饰演了成年时期的马飞。进入下半年，9月2日，他与王子异、魏晨共同演唱的爱国主题歌曲《少年的荣光》正式上线，这首作品被收录于音乐合辑《声在中国》之中。 时间来到二零二零年，1月6日，白宇领衔主演的都市爱情剧《蓬莱间》在腾讯视频开启全网独播，他化身为灵物医生白起。5月28日，他推出了个人单曲《告一段落》。这一年他的演艺事业迎来了一个高峰，9月16日，由其领衔主演的悬疑剧《沉默的真相》在爱奇艺迷雾剧场播出，他在剧中成功塑造了坚守正义、执着追寻真相直至以身殉道的检察官江阳这一深入人心的角色，并凭借此剧在2021爱奇艺尖叫之夜上荣获年度口碑演员奖。9月25日，他主演的另一部电视剧《忽而今夏》成功入围第32届中国电视剧“飞天奖”优秀电视剧奖。国际舞台上也传来佳音，10月7日，白宇凭借在《沉默的真相》中的出色表现，入围了釜山国际电影节亚洲内容大奖的最佳主演奖项。10月20日，在由中国视协演员工作委员会主办的第七届“中国电视好演员”评选中，网络投票结果正式公布，白宇荣获中国电视好演员优秀演员称号。 二零二一年，白宇继续在多部剧集中展现其多样化的演技。1月12日，他友情出演的扶贫攻坚题材剧《山海情》播出，在剧中饰演丁世俊。1月25日，他与姚晨领衔主演的都市情感剧《假日暖洋洋》开播，他饰演了角色侯昊。2月28日，在2020新浪微博之夜活动中，他获得了“微博年度突破演员”的荣誉。7月1日，他友情出演的电影《1921》上映，他在片中饰演革命先驱蔡和森；同日，他参加的庆祝中国共产党成立100周年大型文艺演出《伟大征程》播出，他与于和伟、刘烨等艺术家合作表演了节目《破晓》。8月17日，其领衔主演的家庭情感剧《乔家的儿女》与观众见面，他在剧中饰演了善良、刚毅且极具责任感的男主角乔一成。 进入二零二二年，2月2日，白宇参加了《中国梦·我的梦——2022中国网络视听年度盛典》，不仅参与了歌舞运动秀《出征》的表演，还与杨幂共同讲述并演唱了《骄傲的少年》。4月27日，他与陈坤领衔主演的古装历史传奇剧《风起陇西》播出，他诠释了性格温和、聪慧过人的靖安司副司尉荀诩，并凭借这一角色获得了中央广播电视总台第1届中国电视剧年度盛典颁发的年度突破男演员奖。5月27日，他参与的悬疑推理类节目《开始推理吧》在腾讯视频上线。10月27日，由他领衔主演的《乔家的儿女》成功入围第33届电视剧“飞天奖”优秀电视剧奖。11月4日，他与杨幂领衔主演的医疗情感关怀剧《谢谢你医生》播出，他在剧中饰演了才华横溢、医术精湛的医生白术。 二零二三年，白宇在多个重要舞台上亮相。1月21日，他现身《2023年中央广播电视总台春节联欢晚会》，参与了开场节目《花开种花家》的表演，出演了微电影《我和我的春晚》，并参与了歌曲《未来我来》的演唱。1月24日，他参加了《奋进新征程——2023中国网络视听年度盛典》，表演了节目《风起陇西》的片尾曲《我不要熄灭在风中》。3月10日，他特邀出演的喜剧电影《保你平安》上映。4月15日，他与马伊琍领衔主演的现代都市剧《龙城》播出，他还为剧集献唱了插曲《守心人》。5月26日，喜讯再度传来，由他领衔主演的《乔家的儿女》和《风起陇西》双双入围第二十八届上海电视节白玉兰奖“最佳中国电视剧”评选。9月7日，他与倪妮领衔主演的悬疑情感剧《西出玉门》开播。11月28日，由其领衔主演的电视剧《前途无量》正式开机并公布了主演阵容。 二零二四年，白宇的活动依然密集。2月3日，他参加了《同心向未来——2024中国网络视听年度盛典》，演唱了《西出玉门》的原声带歌曲《狂风袭来》。2月9日，他登上《2024年中央广播电视总台春节联欢晚会》的舞台，演唱了《剑魂》，并担任了《山河诗长安》的特邀配音。2月24日，他参与录制的《2024年中央广播电视总台元宵晚会》播出，他在其中出演了《万象长安》。3月28日，他出席了东方卫视的《2024电视剧品质盛典》。5月2日，他参加的沉浸式剧情推理综艺《开始推理吧第二季》播出。5月4日，他参与了中央广播电视总台的《闪光的青春——2024五四青年节特别节目》，演唱了歌曲《敬所有的美好》。8月18日，其领衔主演的电视剧《前途无量》播出。11月1日，他领衔主演的电影《焚城》上映，他在片中饰演了黎杰峰。 二零二五年，白宇持续活跃。1月28日，他参加了《2025年中央广播电视总台春节联欢晚会》，表演了开场节目《如意舞步》，并演唱了歌曲《斗柄指东天下春》。5月1日，他参与的节目《开始推理吧第三季》播出。5月25日，他担任单元主演的电视剧《奇迹》开机。7月1日，由他领衔主演的电视剧《冬去春来》也正式开机。10月27日，他凭借在《风起陇西》中的精湛演技，荣获了第一届北京市广播影视春燕奖优秀男主角奖。12月22日，他参演的央视短剧集《奇迹》播出，他在剧中饰演洪福。 及至二零二六年，1月23日，由白宇领衔主演的电视剧《太平年》与广大观众见面。
在2017年3月，白宇积极参与了联合国世界野生动植物日的宣传推广工作，他通过制作公益视频、利用社交媒体平台等多种形式公开发声，诚挚呼吁广大公众能够更主动地投身于野生动植物的保护行动之中，共同捍卫我们赖以生存的自然环境。随后在2018年8月，他以“正能量偶像”的身份受邀参加了第一期“一带一路”青年倡议活动，展现了青年一代的国际视野与社会担当。同年8月20日，中国扶贫基金会正式宣布青年演员白宇出任该基金会的教育扶贫爱心大使，以此身份他全力助力“善行100”与“美好学校”等联合公益项目，号召社会各界共同关注乡村教育扶贫事业，并聚焦于乡村孩子的健康成长与发展。2018年10月，白宇专门为“善行100”项目录制了公益广告，同时还参与了CCTV-6电影频道《光影星播客》的公益特辑录制工作；自11月24日起，这些公益广告与特辑内容在CCTV-6电影频道陆续播出，扩大了公益传播的影响力。 进入2019年，白宇的公益行动持续深入。同年3月，他向云南省昭通市巧家县的乡村孩子们捐赠了2000个美术包，以丰富他们的艺术学习资源；3月7日，他亲自前往甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县的爱心包裹受益学校进行探访，与孩子们亲切互动，传递温暖与鼓励。2019年4月，适逢白宇生日，他通过中国扶贫基金会天猫公益店设立了“宇爱同行爱心基金”，该基金持续运作，截至2021年，已累计为超过8000名乡村孩子送去了爱心包裹，切实改善了他们的学习与生活条件。2020年11月18日，白宇受聘担任西安文化旅游推广大使，为地方文化宣传贡献自己的力量。 2021年7月，面对河南突发暴雨灾情，白宇主动捐款50万元用于紧急救援与灾后重建。同年9月，中国扶贫基金会与白宇的合作步入第四年，他继续以教育发展爱心大使的身份，致力于推动乡村孩子的教育发展，促进城乡教育资源的均衡分配。2021年10月，白宇以中国扶贫基金会教育发展爱心大使的身份参与了公益倡导活动#半碗饭行动#，呼吁社会关注乡村孩子的营养健康，支持他们获得均衡膳食，从而健康成长。从2021年10月至12月，作为中国扶贫基金会教育扶贫爱心大使，白宇第四年持续支持“善行100”项目，不断汇聚爱心力量。 到了2024年，白宇与中国乡村发展基金会（原中国扶贫基金会）的合作已步入第七个年头，他依然担任教育扶贫爱心大使，并继续支持“善行100”项目，体现了其公益承诺的长期性与稳定性。2025年11月，白宇等人还通过韩红爱心慈善基金会向香港受灾同胞捐款，协助他们渡过难关。白宇多年来持续不断的公益参与，展现了他作为公众人物对社会责任的积极承担与务实奉献。
2017年情人节期间，有媒体拍到演员白宇与同为演员的刘萌萌一同外出并共度节日时光，引发了外界对于两人关系的猜测。进入2018年后，白宇被目击专程前往横店影视基地探班正在工作的刘萌萌，此次互动被清晰记录并广泛传播，使得双方之间持续发展的恋情得以正式公开在公众视野之中。
白宇是一位在表演上极具可塑性的青年演员。他不仅外形俊朗出众，更拥有热血仗义、单纯善良的个性特质，这些内在品质与外在形象相得益彰。在电视剧《长大》中，他饰演一位实习医生，身着白大褂的造型显得格外挺拔帅气，其演绎打破了观众对传统医生角色的固有印象，带来一股清新之风。他所塑造的冯庸一角，不仅风度翩翩，更显得倜傥潇洒；剧中他以细格纹马甲搭配白色衬衫的经典造型亮相，立刻凸显出其清新俊逸的独特气质，也因此被观众亲切地誉为“东北公子”。而在作品《少帅》中，白宇的表演更是收放自如、沉稳扎实，即便与资深演员同台也毫不逊色，其出众的演技和亮眼的表现赢得了广泛的关注与认可。此外，作为90后新生代演员的代表，白宇加盟电视剧《少帅》，以其充满朝气的青春面孔为整部剧集注入了新鲜的活力，并增添了诸多引人入胜的看点。