2009年,任嘉伦参加“雪碧·飞扬新声名师高徒”山东赛区比赛,最后承担组背进入青岛赛区3强,并闯入决赛。
2010年1月份,任嘉伦参加《先声夺金,唱响亚运》歌手挑战赛全国总决赛,止步五强,并获得“优秀亚运歌手”称号;之后参加广东电视台珠江频道《虎年群星耀珠江》春节联欢晚会演出;5月份,通过湖南卫视节目《快乐男声》的海选,获得迅雷网络直通区5强,进入全国300强;6月份,在突围赛中被淘汰,之后入围“快乐天团”候选名单。
2011年2月份,任嘉伦参加山东卫视网络春晚,和王亚飞、王浩亦合唱歌曲《This is Love》;同一年参加《中韩造星计划选拔赛》,之后加入中韩组合并担任队长、领舞和Rapper数职催屑,后因不明原因退出。
2014年,任嘉伦从韩国学习回来后被选为古装断案剧《通天狄仁杰》的男主角,在剧中扮演外表潇洒不羁,内里率真侠义的一代棵催挨神判狄仁杰,这是任嘉伦的第一部电视剧作品。
2016年1月份,任嘉伦参与演出仙侠玄幻剧《青云志》,在剧中扮演狐仙六尾;7月份,与景甜共同主演古代传奇剧《大唐荣耀》,在剧中扮演霸气多情的广平王李俶,并为该剧演唱插曲《荣耀》;10月24日,参与演出的犯罪悬疑网络剧《美人为馅》登陆爱奇艺首播,在剧中扮演真人CS成员之一张慕涵。
2017年1月份,任嘉伦搭档杨紫主演青春神话剧《天乩之白蛇传说》,在剧中扮演药师宫宫上许宣;5月8日,参演的《龙珠传奇之无间道》在北京卫视和安徽卫视联合播出;6月份,主演献礼香港回归20周年的热血谍战剧《秋蝉》,并献唱片尾曲《分身》6月16日,参加浙江卫视户习凝端提外竞技真人秀节目《奔跑吧》播出;10月29日获第四届“文荣奖”最佳男主角。
2018年4月份,任嘉伦获得中国文娱大数据发布盛典年度最具商业价值潜力男艺人奖;12月份,发布个人首支单曲《Dreamers Never Sleep》及舞蹈练习室版视频;同一月份,获得芭莎珠宝十周年晚宴最具人气珠宝明星。
2019年2月份,任嘉伦参加北京卫视元宵晚会,搭档蒋梦婕演唱《花好月圆夜》;10月14日,主演的消防救援剧《蓝焰突击》杀青;12月28日,主演的电视剧《锦衣之下》开播,在剧中扮演锦衣卫陆绎。
2020年5月4日由任嘉伦、李曼、刘欢、何杜娟领衔主演的热血青春谍战剧《秋蝉》登录浙江卫视中国蓝剧场、江苏卫视幸福剧场,并同步上线优酷、芒果TV、腾讯视频;5月5日,参加江苏卫视55盛典;5月23日,加盟东方卫视全民舞蹈励志综艺节目《舞者》,担任舞蹈领队;5月14日 电视剧《秋蝉》登上了文汇报《青春叙事再度助力流量价值正向传播》,文汇报是中国主流报纸之一,由进步知识分子在1938年创刊于上海。它见证并记录了中国半个多世纪的历史进程,在中国当代社会和中国新闻史上产生了重大而深远的影响;6月5日,参加生活服务纪实节目《向往的生活第四季》播出;6月8日,参加明星访谈类真人秀节目《亲爱的请放松》;6月16日,参加《江苏卫视618晚会》。6月18日,和张慧雯、李艺彤、郭昊钧主演的古装剧《暮白首》播出6月10日,由任嘉伦演唱的电视剧《暮白首》插曲《逝言》发布;7月3日《环球时报》第5107期刊登了本季度环球演艺引领榜,任嘉伦登上榜单成为环球引领榜艺人第一名;7月4日,参加文化旅游探索类综艺《青春环游记第二季》。7月19日,参加互动励志体验节目《极限挑战第六季》;8月23日,参加新概念式户外综艺《极限挑战宝藏行·三区三州公益季》;9月30日,参加2020央视国庆晚会《“中国梦·祖国颂”——2020国庆特别节目》,和迪丽热巴、云朵等表演歌舞《好儿好女好家园》;10月20日,由中国桨殃只视协演员工作委员会主办的第七届“中国电视好演员”网络投票结果公布,任嘉伦获得中国电视好演员优秀演员(绿组男演员);11月份,主演的都市情感剧《一生一世》杀青;11月19日,参加沉浸式互动挑战综艺《非日常派对》;;11月26日,主演的甩敬拳电视剧《长安如故》在横店开机,在剧中扮演战功显赫的小南辰王;12月30日,由种子音乐发行的任嘉伦全新单曲《see ya》正式上线12月31日,参加2021年东方卫视跨年演唱会。
2021年2月11日,任嘉伦参加《2021年中央广播电视总台春节联欢晚会》,和张凯丽、张国强、万茜等表演小品《每逢佳节被催婚》。 2月18日,主演电视剧《驭鲛记》开机;2月26日,参加浙江卫视推出的大型原创室内竞技真人秀节目《王牌对王牌第六季》;4月5日,参加江苏卫视在南京举行的青春职场观察类真人秀《闪闪发光的你》节目发布会;4月11日,任嘉伦首张个人音乐专辑《三十二·立》于当日零点在QQ音乐、酷狗音乐、酷我音乐同步上线!专辑内收录包括主打歌《立》在内的10首全新歌曲,展现了任嘉伦多变的音乐风格和真诚的音乐态度。新专上线10秒即以逆天战绩刷新QQ音乐平台钻石唱片认证历史纪录,空降QQ音乐巅峰畅销榜日榜/周榜/年榜三榜TOP1,销量突破500,000张,获得“双钻石唱片”等级认证,任嘉伦也因此成为QQ音乐平台2021年首个最快突破“双钻石唱片”等级认证的内地男歌手;4月26日,和邢菲主演的都市浪漫情感剧《乌鸦小姐与蜥蜴先生》开播,在剧中扮演顾川;6月15日,参加由浙江卫视、江苏卫视联合快手打造的综艺性文艺晚会“快手616真心夜”。6月22日,搭档张钧甯主演的新时代缉毒剧《不说再见》开播,在剧中扮演深沉内敛的卧底警察刘远文和穆青。
任嘉伦人物评价扮演狄仁杰的任嘉伦原是乒乓球运动员,后参加选秀转战歌坛,还曾赴韩学艺。因该剧全青春主演阵容,拍摄片场的气氛也轻松活泼,笑闹一片,新“狄仁杰”任嘉伦也在片场变身周星驰,成为探案剧中的“喜剧之王”。(凤凰娱乐评)
《大唐荣耀》中任嘉伦首度演绎古代帝王,此番为剧献声,温润而富有穿透力的声线亦将主人公身在帝王之家面对家国两难抉择复杂内敛的情感世界深情诠释。(新浪娱乐评)
任嘉伦因精湛的演技和飒爽的英姿在剧中有突出的表现,过关斩将成为新晋全能实力派男神,收罗了一批“广平王妃”的芳心。任嘉伦对于李俶在作为英勇的“广平王”,和深情的“冬郎”时截然不同的眼神处理,以及对于角色整体的把控已被多次称赞。作为新一代的演员,任嘉伦并不浮躁,而是很愿意沉淀打磨自己,用实力为国产剧输入了高品质的年轻力量。(人民网评)
任嘉伦凭靠演技将李俶年少高位的勃然英华与稳练通达展现出来,而在昨晚收官的第一季剧情中,任嘉伦在被王劲松扮演的李亨仗责时伤痛不及心痛万分之一的悲伤与绝望的眼神,更是展现了表演功底。(网易娱乐评)