一九八三年，陶大宇通过参加无线电视艺员训练班而正式踏入演艺圈；同年八月，他便获得了首次出演电视剧的机会，在作品《北斗双雄》中亮相。从那时起直至一九九零年，他主要在无线电视担任各类龙套和配角角色，例如在梁朝伟与刘德华共同主演的经典剧集《鹿鼎记》里，他饰演了一名天地会弟子；又在周润发版本的《笑傲江湖》中参与跑龙套；随后在梁朝伟主演的《倚天屠龙记》中，他则出演了范遥这一角色。一九九一年九月，他参演了剧集《灰网》，并在其中扮演了杨志标，这是一个自私自利且忘恩负义的反派人物，给观众留下了深刻印象。次年四月，他在作品《壹号皇庭》中出演，这次他一改以往常见的奸角形象，转而饰演了一位既孝顺又痴情的律师江承宇，展现了其演技的多面性；同年十月，他在电视剧《大时代》中成功塑造了丁益蟹这一角色。一九九五年三月，陶大宇迎来了其职业生涯的第一个高峰，他与郭可盈联袂主演的悬疑推理侦探剧《刑事侦缉档案》正式播出，他在剧中饰演了智勇双全的警察“张大勇”，该剧凭借平均三十二点、最高三十八点的收视成绩，成为当年无线电视的全年收视冠军，他也因在《刑事侦缉档案》中的出色表现，荣获壹电视大奖十大艺人第一位；同年十二月，该剧的续集《刑事侦缉档案II》播出，他再次蝉联壹电视大奖十大艺人第一位的荣誉。一九九七年七月，他与郭可盈再度合作，共同主演的《刑事侦缉档案III》播出；也在同一年，陶大宇与无线电视的合约期满。一九九八年九月，他参演了根据香港作家倪匡科幻小说《卫斯理》系列改编而成的新加坡电视剧《卫斯理传奇》，并在剧中担纲主演，饰演了核心人物卫斯理。一九九九年，陶大宇迎来了事业的第二个高峰期，他主演了由王晶导演的亚洲电视剧集《纵横四海》，饰演了亦正亦邪的金融奇才“利兆天”，该剧播出期间收视率一度超越无线电视同期节目；此外，他还参演了蒋家俊导演的现代都市剧《风云岁月》，饰演第一男主角区仲文；同年，他还与冯远征合作，参与拍摄了中国内地电视剧《一吻上天堂》。二零零零年五月，他与刘嘉玲、周海媚共同主演了以影视大亨邵逸夫为原型的电视剧《影城大亨》，在剧中饰演男一号温月庭。二零零三年，陶大宇以部头合约的形式与无线电视再次签约，重返TVB参与剧集拍摄。二零零五年，他与老搭档郭可盈再度合作，主演了电视剧《心花放》。二零零七年六月，他主演的无线电视剧《学警出更》播出，他在剧中再次饰演警察角色，出演了张景峰一角。二零零八年一月，他与苏玉华、滕丽名共同主演的时装剧《和味浓情》播出，陶大宇在剧中饰演了“料理师傅”钟礼和。二零一零年，他与林保怡、宣萱联袂主演了民初题材剧集《掌上明珠》。二零一三年十二月二十七日，陶大宇获邀前往中国上海，担任《第11届华鼎奖全球音乐满意度调查发布盛典》的颁奖嘉宾。二零一六年九月，他主演的电视剧《隐世者们》播出。二零二一年，他参演了电视剧《女法医JD》。二零二二年二月，他为香港无线电视台推出的抗疫歌曲《狮子山下同心抗疫》献声。直至二零二四年八月二十九日，由他主演的电影《扎职3：义薄云天》在中国香港和澳门地区正式上映。
二〇〇〇年，演员陶大宇结束了与女友黄慧宝长达十年的爱情长跑，两人正式步入婚姻殿堂，结为夫妻。然而这段婚姻并未能长久地持续下去，在二零零七年三月，双方经过协商后最终决定分开，办理了离婚手续，为这段关系画上了句点。
陶大宇的演技备受赞誉，其专业表现获得了导演黄炜森的高度评价。在经典剧集《刑事侦缉档案》中，陶大宇所饰演的警探张大勇与郭可盈饰演的高婕之间，展开了一段充满波折与羁绊的情感故事，两人细腻动人的演绎深深牵动着观众的心绪，从而成为多年来广大TVB剧迷心中始终津津乐道的经典荧幕情侣形象。回顾陶大宇的演艺历程，他在《刑事侦缉档案》中塑造了果敢神勇的张大勇，在《大时代》中刻画了行事狠戾的市井流氓丁益蟹，在《一号皇庭》中诠释了精明干练的律师江承宇，以及在《纵横四海》中演绎了张扬狂放的商界巨子利兆天。这四个性格截然不同、各具魅力的角色，分别代表了陶大宇在不同创作阶段的巅峰成就，共同构成了其演艺生涯中浓墨重彩、不可磨灭的重要篇章。无论是张大勇的执着痴情、丁益蟹的暴戾凶狠、江承宇的聪慧机敏，还是利兆天的霸道狂妄，陶大宇都以精湛的演技赋予了角色鲜活的生命力，给观众留下了极为深刻而持久的印象。