高凯元出生于黑龙江省双鸭山市，自幼便展现出对艺术的浓厚兴趣，很早就开始系统地学习绘画。在童年时期，他心中怀揣着一个明确的梦想，那就是未来能够从事美术广告设计工作，用视觉艺术来表达创意。然而，人生的轨迹往往充满意想不到的转折，后来一次偶然的机遇使他踏入了表演行业，并最终成为了一名演员。为了接受专业的表演训练，高凯元考入北京电影学院表演系进行深造。在大学求学期间，他积极投身于各种舞台实践，曾参演由学校组织排演的多部话剧作品，例如《雷雨》和《青春禁忌游戏》等，通过这些舞台经历积累了宝贵的表演经验。除了话剧演出之外，高凯元在影像领域也有所涉猎，他曾参与拍摄了数量众多的广告作品，进一步拓宽了其在镜头前的表现能力。
二零零五年，他迎来了个人演艺生涯的开端，在吴克执导的青春校园题材电影《高考进行时》中，饰演了早熟独立且富有思想的男主角杨超。这部作品不仅标志着他首次登上大银幕，也正式引领他步入了演艺行业。次年，他参演了由刘远东执导的悬疑探案电影《况钟传奇》，并在片中扮演了男二号张宪一角。到了二零零九年，他与焦恩俊、孙菲菲、王同辉等演员共同主演了抗战题材电视剧《等到胜利那一天》，在剧中他化身为特务机构指挥官阿彪，这也是他首次涉足电视剧领域。二零一零年，他与陈大伟、潘冠男合作，主演了都市情感电影《逃跑新郎》，在片中诠释了幽默风趣的男主角吴同。二零一一年，他出演了苏飞执导的科幻动作电影《无忧之城》，饰演男主角萧飞；同一年，他还与黄海冰、乔振宇、李曼等人联袂主演了革命战争剧《血色樱花》（该剧原名《乱世情缘》），在剧中扮演了地下党情报员平川。 二零一三年，他与侯梦瑶、居文沛、王仁君合作，主演了古装宫廷剧《上官婉儿》，在剧中饰演了阴险狠毒的酷吏周兴，这亦是他首次尝试古装剧的演出；同年，他还参演了龙江波执导的公益微电影《森林故事》，在片中担任男主角哲人。二零一五年，他与贾青、张晓龙、邱胜翊共同主演了都市情感剧《爱人的谎言》，在剧中扮演单纯阳光的富家子弟Jason，凭借该角色他获得了观众更广泛的关注。二零一六年，他出演了卢允泽执导的都市爱情电影《爱你是最美的时光》，在片中化身为霸道总裁颜明。二零一八年五月二十七日，他与张柏芝、吴建豪等演员合作出演的都市情感剧《如果，爱》于湖南卫视金鹰独播剧场首播，他在剧中饰演项北，并为此剧献唱了插曲《虚度时光》；同年，他还与黄轩、佟丽娅合作，出演了由安建执导的都市职场剧《完美关系》，在剧中饰演一位行事果敢、可以动手绝不动嘴的空乘人员；此外，在同一年，他出演了由张挺执导的古装历史剧《大明皇妃·孙若微传》，在剧中诠释了恃才傲物的大画家谢缙；并且，他还参演了古装武侠剧《小女花不弃》，在剧中饰演药灵庄大公子林玉泉。 二零一九年，他出演了电视剧《大明风华》，再次饰演了谢缙一角。同年，他还在电视剧《99分女朋友》中饰演了苏子薪。同年十二月，他推出了个人音乐专辑《注定》。二零二零年，他出演了古装励志轻喜剧《小女霓裳》。直至二零二三年三月二十日，由他主演的《你好我的对面男友》正式播出。
演员高凯元的面容与黄晓明颇为相像，这种外形上的高度相似常常让不熟悉他的人产生误认，将他错认为那位知名影星。不仅如此，由于气质中带有几分冷峻与疏离，他也时常被人们形容为“内地版的张震”。在一组公开的性感写真中，高凯元大方展现了自己锻炼得极为出色的体格，那轮廓分明的八块腹肌充满了力量与美感；整体采用的黑白色调不仅提升了照片的艺术质感，也更深刻地烘托出他独特而迷人的个人气质。除了高大俊朗的外形条件，高凯元的眼神中往往流露出一丝同龄人中少见的深沉与忧郁，这为他增添了几分沉稳内敛的魅力。他在学业上表现优异，同时在表演领域也打下了扎实的基础。在电视剧《等到胜利那一天》中，高凯元挑战了一个与自身性格差异很大的反派角色，但他通过精准的面部表情控制和细致入微的内心刻画，将人物复杂的情感与动机演绎得十分到位。当他身着黑色修身西装，搭配洁白衬衫与黑色领带时，整体造型成熟而富有魅力，尽显都市熟男的风范。而在另一套造型中，他选择了一件黑底白点的衬衫，配合修身皮裤，完美衬托出其优越的身材比例；略带随性凌乱的发型张扬而不羁，一举一动之间更是自然流露着率真与本性的活力。