2015年，高旻睿高考以全國第三名的專業成績進入上海戲劇學院表演系就讀；10月，他參加湖南衛視原創校園紀實真人秀節目《一年級·大學季》的錄制，并與佟大為、黃志忠、袁姍姍等合唱主題曲《新生》，從而正式進入演藝圈。
2016年1月，出演《一年級·大學季》音樂劇《如果愛》，他在劇中飾演男主角林見東。
2017年7月27日，高旻睿與王陽、劉璐等人共同主演的青春軍旅偶像劇《深海利劍》首播，他在劇中演繹從一個懵懂的新兵成長為合格的潛艇戰士盧一濤同年，與麥迪娜、樊驛寧、張子健等人共同主演的古裝懸疑推理劇《秋官課院之狄仁杰浮世傳奇》，并在劇中飾演機敏睿智的神探狄仁杰。
2018年6月6日，搭檔于毅合作主演的都市刑偵劇《走火》首播，他在劇中飾演了一個陽光熱情、心高氣傲的天才型神探譚陽。
2020年，出演青春勵志劇《燃！沙排少女》在青島開機，在劇中飾演高歌。
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