1983年，參加無線藝員訓練班出道；同年8月，參演首部電視劇《北斗雙雄》。至1990年，在TVB跑龍套，擔任配角，如梁朝偉、劉德華主演的《鹿鼎記》中飾演天地會弟子、周潤發版《笑傲江湖》跑龍套、梁朝偉版《倚天屠龍記》出演范遙等。
1991年9月，參演劇集《灰網》飾演楊志標，一個自私自利、忘恩負義的反派。
1992年4月，出演《壹號皇庭》，在劇中他一改以往的奸人形象，飾演既孝順又癡情的律師江承宇；10月，在電視劇《大時代》中飾演丁益蟹。
1995年3月，陶大宇迎來他事業的第一個高峰期，與郭可盈主演的懸疑推理偵探劇集《刑事偵緝檔案》播出，陶大宇在劇中飾演智勇雙全的警察“張大勇”，該劇以平均32點最高38點成為TVB全年收視冠軍，憑借《刑事偵緝檔案》獲得壹電視大獎十大藝人第一位；12月，續集《刑事偵緝檔案II》播出，蟬聯壹電視大獎十大藝人第一位。
1997年7月，與郭可盈聯袂主演的《刑事偵緝檔案III》播出；同年，陶大宇約滿無線。
1998年9月，參演根據香港作家倪匡科幻小說《衛斯理》系列改編而成的新加坡電視劇《衛斯理傳奇》，飾演衛斯理一角。
1999年，陶大宇迎來他事業的第二個高峰期，主演王晶導演的亞視電視《縱橫四海》，飾演亦正亦邪的金融奇才“利兆天”，其收視一度打敗TVB；參演蔣家俊導演的現代都市劇《風云歲月》，飾演第一男主角區仲文；同年，與馮遠征合作，拍攝中國內地電視劇《一吻上天堂》。
2000年5月，與劉嘉玲、周海媚主演以邵逸夫為原型的電視劇《影城大亨》，飾演男一號溫月庭。
2003年，陶大宇和無線簽部頭約，再次重返TVB拍劇。2005年，與郭可盈主演電視劇《心花放》。
2007年6月，主演的TVB電視劇《學警出更》播出，再次飾演警察，出演張景峰一角。
2008年1月，與蘇玉華、滕麗名主演的時裝劇《和味濃情》播出，陶大宇飾演“料理師傅”鐘禮和。
2010年，與林保怡、宣萱主演民初劇《掌上明珠》 。
2013年12月27日，陶大宇獲邀赴中國上海擔任《第11屆華鼎獎全球音樂滿意度調查發布盛典》頒獎嘉賓。
2016年9月，主演的電視劇《隱世者們》播出。
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