1991年，任賢齊第壹次出演電影《士兵抓強盜》，進入娛樂圈。
1999年，任賢齊、張柏芝首次主演的電影《星願》上映；同年與成龍、舒淇、梁朝偉主演愛情喜劇《玻璃瓶》。同年，出演姜文執導，洪濤、吳江、伍佰主演的故事片《美麗新世界》，飾演小白。
2000年，愛情喜劇《夏天喝什麽茶》在國內票房265，438+0.34萬港元。同年，他與袁詠儀和劉雪華合作主演了根據金庸小說改編的武俠電視劇《笑傲江湖》，飾演令狐沖。
2001與鄭伊健、張衛健合作，在王晶執導、古龍小說改編的古裝電視劇《新楚留香》中飾演楚留香，並演唱電影《華泰香》主題曲；同年出演由、楊執導，主演的情感動作片《生死快車》，於2002年6月27日在中國臺灣省上映。
2002年主演的電影《嫁給壹個有錢人》在國內票房265，438+0.69萬港元。同年，他執導並主演了電影《生死拳》。同年，他在楊勇的電影《愛不老》中扮演列克。
2003年，與張柏芝合作，主演王晶執導的喜劇《滅絕的好人》，飾演壹位名叫曾摩西的獸醫；同年，他出演了由林嘉欣主演的黃真真青春喜劇電影《六樓後座》。
2004年與楊千嬅合演古裝浪漫喜劇《壹輪明月》，並演唱同名主題曲；同年，楊紫瓊主演動作電影《鷹女》；同年出演由杜琪峰執導，陳慧琳、張家輝聯合主演的警匪片《大事》，2004年6月上映；同年，劉若英和李心潔主演了張艾嘉導演的愛情喜劇《20 30 40》。
2005年，與梁朝偉、舒淇再次合作的動作片《首爾攻略》在中國和韓國同時上映。
2006年與楊千嬅搭檔，出演羅永昌導演的喜劇電影《天生壹對》，飾演V；同年再次與杜琪峰導演合作，與黃秋生、吳鎮宇、梁家輝主演黑幫電影《流放》，於2006年6月65438+10月65438+9月上映。
2007年，範冰冰主演的浪漫喜劇《契約情人》在中國大陸上映；同年主演浪漫電影《生日快樂》，該片改編自劉若英散文集《我想和妳壹起去》中的短篇小說《生日快樂》之壹。
2008年出演由、莊執導，、主演的警匪片《大搜查》；同年，參與林超賢武俠動畫電影《風雲決斷》的配音工作。他介紹了任賢齊，為聶風配音，並為他演唱了主題曲《風雲決斷》。
2009年出演由林超賢執導，黃曉明、陳冠希主演的動作電影《神槍手》；同年，他與古天樂和葉璇壹起主演了杜琪峰導演的驚悚動作片《意外》。
2010與徐熙媛搭檔，主演宮廷題材喜劇電影《龍鳳鋪子》，簡介任賢齊。同年，出演由李力持執導，黃曉明、周立波主演的喜劇電影《唐伯虎點秋香2，四大才子》。同年7月23日，任賢齊憑借在電影《火龍鬥》中的表演獲得第14屆富川國際電影節最佳男演員獎。
2011與張柏芝合演電影《傳奇亞馬遜人》；同年出演由黃真真執導，周冬雨、李治廷主演的愛情故事片《傾城之淚》，並為影片演唱同名主題曲；同年，與劉青雲、胡杏兒合作，主演杜琪峰導演的犯罪電影《死亡金錢》；同年，再次與羅永昌合作，出演犯罪題材電影《追兇記》；同年參演五月天自制電影《五月天做夢3DNA》。
2012主演由潘安子執導，騰格爾辛格、熊乃瑾主演的喜劇電影《雙城記》。
2013與範曉萱、柯宇倫合作，主演陳駿霖執導的故事片《記得明天愛上我》，入圍第63屆柏林電影節“電影大觀”單元。
2014年4月25日，由任賢齊執導的紀錄片《媽祖是臺灣省》在臺灣省上映，打破了中國臺灣省影院數量最多的紀錄，臺灣地區影院數量為61家。
2015與賈靜雯、孫鵬搭檔，主演周格泰執導的愛情電影《五壹》。同年與舒淇合作導演並主演了浪漫喜劇電影《出走與愛情》。
2016主演杜琪峰出品的黑幫電影《壹樹大招風》，於2016年4月7日在中國香港上映，入圍第66屆柏林國際電影節。同年，時隔十年，任賢齊再次回歸小熒屏，出演了由蔡嶽勛執導、黃磊主演的減肥電視劇《午夜食品店》；同年主演網劇《無間道》。