2004年炎亚纶因为一张发布在交友网站上的照片，而被经纪人看中，出演第一部电视剧《安室爱美惠》，炎亚纶正式开始演艺生涯。

2005年炎亚纶签约可米制作与华研国际音乐之后，在林依晨、郑元畅主演的偶像剧《恶作剧之吻》中饰演阿布，并在《终极一班》中饰演丁小雨；12月28日，与吴尊、辰亦儒、汪东城组成四人男子演唱组合“飞轮海”正式出道。

2006年09月15日，飞轮海发行第一张专辑《飞轮海首张同名专辑》，并获得Hito流行音乐奖年度Hito男团体奖。

2007年炎亚纶继续出演《终极一班》续集《终极一家》和《恶作剧之吻》续集《恶作剧2吻》。

2008年1月份飞轮海发行第二张专辑《双面飞轮海》，获得雪碧榜音乐颁奖礼亚太地区最优秀组合奖、MusicRadio中国TOP排行榜港台地区年度最受欢迎组合奖和超级盛典最具风格台湾地区团体组合奖等奖项，并举办“飞轮海想入飞飞世界巡回演唱会”；炎亚纶出演偶像剧《霹雳mit》，饰演詹士德，这也是炎亚纶首次担任男主角。

2009年飞轮海发行第三张专辑《越来越爱》、2010年发行第四张专辑《太热》；2010年炎亚纶、辰亦儒、安心亚等主演的《爱似百汇》以及炎亚纶和房思瑜等主演电视剧《死神少女》先后播出。

2011年飞轮海成员吴尊退出，炎亚纶、辰亦儒、汪东城重新组合成新的飞轮海；3月25日，炎亚纶发行首张个人EP《下一个炎亚纶》，连续两个月在“中文唱片公信榜”夺得冠军。

2012年5月炎亚纶主演的电视剧《给爱丽丝的奇迹》播出；10月19日发行第一张个人专辑《纪念日》。

2014年4月6日炎亚纶与李毓芬偶像剧《爱上两个我》播出，炎亚纶一人分饰路天行和小鹿两个角色。