黄轩的出生地是甘肃省兰州市，在他十二岁那年，父母因故离异，此后他便跟随母亲迁居至广州生活。正是在这一时期，黄轩深受流行音乐巨星迈克尔·杰克逊的影响，对其舞蹈艺术产生了浓厚的兴趣与迷恋，由此逐渐确立了自己走向舞蹈艺术的道路。在中学阶段，黄轩进入广东舞蹈学校进行系统的舞蹈学习，打下了坚实的专业基础；随后他考入北京舞蹈学院，专攻音乐剧系，进一步深化了自己的表演与艺术修养。求学期间，他的潜力被著名导演张艺谋所发现，并获得了在古装电影《满城尽带黄金甲》中出演小王子一角的宝贵机会。然而，令人遗憾的是，在电影即将开机之际，剧本进行了调整，小王子的年龄设定从原本的十九岁更改为十四岁，由于这一变动，黄轩最终未能如愿饰演该角色，与此机遇失之交臂。尽管在演艺道路上遭遇了此次挫折，黄轩并未停止对个人能力的锻炼与提升，在2005年，他参加了“吉隆坡亚太地区健身先生”大赛，并凭借出色的表现荣获季军，展现了其在形体与健康管理方面的卓越素质。
二零零七年，黄轩的演艺生涯正式拉开帷幕。他先是与罗德元、李晨、郑罗茜共同主演了剧情电影《地下的天空》，在片中生动塑造了矿工丁井生这一角色，由此踏入演艺界。同年，他积极参与北京电视台举办的《红楼梦中人》演员选秀活动，凭借出色表现成功跻身宝玉组五强，并由此获得了进入李少红导演执导的新版《红楼梦》剧组的机会。到了二零零八年，他在李少红执导的古装情感大剧《红楼梦》中亮相，饰演了邢岫烟的丈夫、薛宝琴的兄长薛蝌一角。二零零九年，他参演了由刘烨、高圆圆、李小冉联袂主演的爱情电影《无人驾驶》，在片中诠释了一位时常驾车搭载不同女性的代驾男孩里加；此后不久，他正式签约北京千易时代文化传媒有限公司，成为该公司旗下的一名签约艺人；同年，他还与郑宇成、高圆圆、谭维维合作，主演了都市情感电影《成都，我爱你》。 二零一零年，黄轩与陈乔恩、黄晓明、曾志伟共同主演了青春校园爱情电影《激浪青春》，在片中扮演了阳光俊朗且略带叛逆色彩的大学龙舟队主力队员赵家丰；同年，他还在刘烨、陈坤、张嘉译主演的革命历史题材电影《建党伟业》中出演了中国共产党早期重要领导人刘仁静。二零一一年，他搭档杜雨露、孙兴、周扬，主演了谍战剧《黎明前的暗战》，在剧中饰演了代号为“坚冰”的地下党员肖天济；同年，他挑大梁主演了姜凯阳执导的都市情感剧《你是我的幸福》，在剧中饰演男主角严芒的儿子严小磊；此外，他在这一年还荣获了“春季电视剧互联网盛典”颁发的最佳男新人奖项。二零一二年，他与苏青、朱刚日尧、李璟合作主演了革命题材剧集《铁血男儿夏明翰》，在剧中饰演学生组织“砂子会”的成员孙越泽；七月六日，由其主演的惊悚悬疑电影《青魇》正式登陆院线，他在片中饰演了因二十年前的心理阴影而长期失眠、夜不能寐的男主角郝冬。 二零一三年，黄轩出演了由关心、刘迦密联合执导的微电影《安大略合约》，在片中饰演留学归国的男主角潘小帅；七月二十七日，其主演的都市情感励志剧《棋逢对手》于河北卫视与厦门卫视同步首播，他在剧中成功塑造了性格洒脱不羁、喜爱骑着哈雷摩托车四处游历的男主角郑墨，并亲自为该剧献唱了主题曲《不要了》；同年，他还与周迅、朱亚文、秦海璐合作，主演了年代传奇剧《红高粱》，在剧中饰演了与女主角九儿青梅竹马的初恋情人张俊杰。二零一四年十月一日，其主演的剧情电影《黄金时代》上映，他在片中化身为民国时期的作家骆宾基；十月十七日，另一部由其主演的剧情电影《蓝色骨头》也与观众见面；十一月二十八日，他主演的剧情电影《推拿》公映，他在片中挑战自我，饰演了推拿中心的盲人推拿师小马，这也是他首次在影视作品中尝试演绎盲人角色；十二月，他凭借一年的出色表现，获得了“国剧盛典”颁发的年度飞跃男演员奖。 二零一五年，黄轩以野生动物实习饲养员的身份参与了湖南卫视原创动物真人秀节目《奇妙的朋友》的录制；六月，他受邀担任“上海国际电影节”亚洲新人奖单元的评委；七月，他成功入围第17届华鼎奖中国百强电视剧最佳男配角奖及最佳新锐奖；九月，他登上了男性时尚杂志《智族GQ》的金九刊暨六周年刊封面；九月十六日，他在“GQ年度盛典”上荣获年度突破艺人奖；八月二十日，其主演的爱情电影《恋爱中的城市》上映，他在片中饰演了第三单元“巴黎篇”的男主角刘畅；同年，他与孙俪、方中信、黄轩、高云翔等共同主演了古装传奇巨制《芈月传》，在剧中一人分饰两角，分别演绎了芈月的初恋情人春申君黄歇以及芈月的男宠魏丑夫，该剧在全网累计播放量突破了惊人的两百亿次；此外，他还获得了“第10届华语青年影像论坛”颁发的新锐男演员奖。 二零一六年二月十三日，其主演的古装传奇剧《女医·明妃传》在江苏卫视与东方卫视同步播出，他在剧中饰演了明朝第七位皇帝，即明代宗朱祁钰；三月二十一日，其主演的民国探案喜剧《猎人》于北京卫视开播，他在剧中饰演了为破案不惜一切的男主角耶律麒；五月二十四日，其主演的职场情感剧《亲爱的翻译官》播出，他在剧中塑造了冷静干练且略带忧郁气质的男主角程家阳，这也是他首次在影视作品中尝试翻译官的角色，该剧不仅斩获了全国电视剧年度收视冠军，其平均收视率也成功突破百分之二；六月二十五日，他受邀出席“巴黎时装周-Dior Homme2017年春夏时装秀”；十月三十日，他凭借在电视剧《女医·明妃传》中的精湛演技，获得了“第三届文荣奖”最佳男主角奖；十二月十六日，其主演的奇幻动作电影《长城》上映；此外，他还荣获了“2017爱奇艺尖叫之夜”年度最佳电视剧演员奖。 二零一七年一月，黄轩在“国剧盛典”上获得年度实力演员奖；三月，他被聘任为中国电视艺术家协会演员工作委员会常务理事；三月二日，他在“中国电视剧品质盛典”上获颁年度最受喜爱的品质剧星奖；三月三十一日，其主演的警匪动作电影《非凡任务》上映，他在片中饰演了缉毒警察林凯，该片在上映第五天票房便突破了一亿元人民币大关；六月十八日，他在“微博电影之夜”上获得微博突破表现演员奖；六月二十二日，他凭借电影《非凡任务》荣获“第20届上海国际电影节-成龙动作电影周”最佳动作新人奖；十一月二十一日，其主演的东方魔幻剧《九州·海上牧云记》首播，他在剧中饰演皇族牧云家的六皇子牧云笙；十一月二十二日，他获得第14届MAHB年度先生盛典年度最受欢迎艺人奖；十二月八日，他在“商业星力量巅峰人物年度盛典”上获得年度吸引力明星奖；十二月十五日，由黄轩主演、冯小刚执导的电影《芳华》上映两周后票房突破十亿人民币，他在片中饰演文工团的“活雷锋”刘峰，并凭借此角色获得第9届中国电影导演协会年度男演员奖提名；十二月二十二日，其主演的古装电影《妖猫传》上映，他在片中饰演性格桀骜不羁的诗人白乐天，该片最终累计票房突破五亿人民币。 二零一八年九月，黄轩获得第6届“十大华语电影”年度男演员奖；十月十一日，他出席了百度为其特别举办的“私人订制”2018百度娱乐人物黄轩专场颁奖礼活动，并获颁百度娱乐年度人物奖；十月十二日，他与Angelababy领衔主演的都市情感创业剧《创业时代》首播，他在剧中饰演从无数创业者中脱颖而出的男主角郭鑫年，该剧上线十九天网络播放量累计突破三十亿次。二零一九年三月，黄轩在“2019电视剧品质盛典”上获得年度观众喜爱品质剧星奖；五月，他主演了反特动作剧《瞄准》，在剧中饰演男主角苏文谦；八月，他荣登福布斯中国100名人榜；九月八日，他获得第十七届电影表演艺术学会奖颁发的“学会奖”；十月，他入围第六届“中国电视好演员”绿组男演员候选名单；十二月二十日，他与杨采钰领衔主演的剧情电影《只有芸知道》上映，黄轩在片中饰演男主角东风。 二零二零年一月十八日，黄轩获得“2019阅文原创文学风云盛典”超级匠心男演员奖；二月十八日，他与佟丽娅领衔主演的剧集《完美关系》播出，他在剧中饰演公关专业人士卫哲；五月一日，在央视《中国梦·劳动美——致敬劳动者五·一特别节目》中，他与张国立、温玉娟、王鸥、尚大庆及全总话剧团共同呈现了情景表演《你看！春天的花海》；七月一日，由黄轩参演的电影《1921》在上海正式开机。 二零二一年一月十二日，黄轩主演的脱贫攻坚题材剧《山海情》播出，他在剧中饰演了基层干部马得福；七月一日，由他参演的电影《1921》上映；同日，他参加的庆祝中国共产党成立100周年大型文艺演出《伟大征程》播出，他与黄渤、张嘉益、闫妮、温玉娟、宋茜、王雷、范志博、许文广、刘诗诗、张奕聪、苏青、张定涵、褚栓忠、杨斯等众多艺术家合作表演了节目《小康之歌》；七月二日，由黄轩演唱的电影《1921》主题曲《没有共产党就没有新中国》的MV正式发布；九月，他的形象登上了《智族GQ》2021年度人物增刊；九月三十日，他参演的电影《长津湖》上映；十月一日，他参演由章子怡执导的电影《我和我的父辈》之《诗》上映；十月二十九日，他与杨子姗领衔主演的电影《乌海》上映，他在片中饰演的主人公杨华在家庭与事业间挣扎，城市中滋生的欲望将他与妻子苗唯的关系推至爱恨边缘，该片被知名电影评论杂志《银幕》评为“2020最受国际电影节关注的影片之一”，并作为唯一华语片入围了2020年圣塞巴斯蒂安国际电影节主竞赛单元；十二月一日，他主演的古装悬疑探案剧《风起洛阳》在爱奇艺全网独播，他在剧中饰演高秉烛一角；同月，他主演的微电影作品《不归人》也正式发布。 二零二二年二月二日，黄轩参加了《中国梦·我的梦——2022中国网络视听年度盛典》；五月十八日，他与白百何领衔主演的都市生活轻喜剧《欢迎光临》播出，他在剧中饰演酒店“掌门人”张光正；七月三十一日，他主演的电影《莫斯科行动》正式开机；十一月一日，他作为导师参与录制的“金钥匙创投”计划全阵容导师名单正式官宣；十一月六日，他参加了第14届中国金鹰电视艺术节颁奖晚会；十一月十一日，他主演的电影《恋曲尘封》发布了先导海报；十二月十六日，由他参与中文配音的电影《阿凡达：水之道》在中国内地上映。 二零二三年二月，黄轩主演的电影《陌生人》开机；三月十六日，他客串出演的影视剧《回响》播出；四月，他受邀担任第十三届北京国际电影节创投单元的终审评委；六月二十日，他领衔主演的电视剧《上甘岭》正式官宣主演阵容；八月，他主演的电影《来福大酒店》开机；九月二十九日，他与张涵予、文咏珊领衔主演的电影《莫斯科行动》上映；十二月三十一日，他参加了《梦圆东方·2024东方卫视跨年盛典》；十二月三十日，他主演的古装精品剧《天启异闻录》播出，他在剧中饰演锦衣卫褚思；十二月三十一日，他还参加了《梦圆东方·2024东方卫视跨年盛典》，并与于冬、于适、杜江、蒋璐霞一同表演了节目《“红海系列”群英会》。 二零二四年二月九日，黄轩参加了《2024年中央广播电视总台春节联欢晚会》，并演唱了歌曲《鼓舞龙腾》和《让幸福飞起来》；五月九日，他参加的节目《金石中国心》第四集上线；六月十三日，他主演的电影《蛟龙行动》已顺利杀青，计划于二零二五年上映，同时官方宣布他将加盟《微博电影之夜》；六月十四日，他参加了《2024抖音电影奇遇夜》；六月二十七日，他参加的“2024中国影视之夜”播出；六月二十八日，他主演的电影《来福大酒店》上映；九月十七日，他参加节目《2024年中央广播电视总台中秋晚会》，并演唱了《你也有笑脸》。十月十四日，他参演的电视剧《上甘岭》播出。十月二十四日，电视剧《命悬一生》阵容正式官宣，黄轩名列其中。十二月三十一日，他参加了《梦圆东方·2025东方卫视跨年盛典》。 二零二五年一月二十八日，黄轩参加了中央广播电视总台的《2025年春节联欢晚会》，作为特邀嘉宾表演了歌曲《登高》。一月二十九日，他主演的电影《蛟龙行动》上映。六月十三日，他主演的电影《恋曲尘封》上映。七月五日，他参演的电影《恶意》上映。八月三十日，他参演的电影《蛟龙行动（特别版）》上映。九月八日，他与金晨搭档合作主演的电视剧《不为人知的故事》官宣杀青。十月十一日，他领衔主演的电视剧《命悬一生》在爱奇艺全网独播。 二零二六年一月，黄轩主演的电视剧《美顺与长生》正式官宣杀青。
二零二零年六月三十日，演员黄轩在其个人微博账号上发布了一张聊天截图，图中显示“你拍了拍女朋友”，同时他配上了“爱情”“给你小心心”等表情符号，以此含蓄而温馨地公开承认自己正在恋爱中。就在同一天，有媒体拍摄到黄轩与女友在上海外滩相约出行的画面，两人并肩同行的照片随之在网络上曝光。时间来到二零二四年九月二十一日，黄轩再次通过自己的社交媒体平台分享了一组生活照片，这组照片中包含了一张他与一位女性友人的亲密合照。照片发布后，迅速引发了网友的关注与猜测，有粉丝在评论区直接询问照片中的女性是否为其女友，黄轩随后大方而明确地回复道：“是的”，从而再次确认了这段恋情。至二零二五年一月十五日，一篇关于黄轩的最新专访文章被公开，在采访中他谈及了此前突然公开女友一事。黄轩解释道，其实自己很早之前就已经官宣过恋情，只是当时并未让女友的样貌出现在公众视野中。他回忆说，那次官宣的契机是在一次旅行归来的航班上，自己偶然翻看了手机里存有的几张两人合影，那些共同经历的瞬间让他觉得格外美好，内心涌起一股强烈的、想要与大家分享幸福的冲动。此外，黄轩在采访中也分享了目前的感情状况，他表示自己与女友的关系相处得十分融洽和稳定，在这种关系里，双方都能感到自在与放松，可以毫无压力地展现真实的自我，他非常珍惜这种彼此接纳、舒适愉悦的相处状态。
黄轩的书法艺术师承于著名书法家崔志强先生，在其悉心指导下，他的创作技艺日益精进。其书法作品《相见欢·无言独上西楼》曾获得殊荣，受邀参展第十一届北京国际电影节期间举办的第六届中国电影家与美术家作品邀请展，这不仅是他在专业领域内获得的一次重要认可，也标志着该作品成为他艺术生涯中首件得以在公开展览中呈现的书法创作。
二零一四年七月二十八日，演员黄轩以加拿大安大略省旅游形象推广大使的身份，与安大略旅游局共同参与了一场别具意义的换物活动，此次活动旨在为公益项目“微光计划”提供支持。“微光计划”由知名设计师吉承发起，其核心目标是援助那些在听力、视力等方面存在障碍的青少年群体，帮助他们顺利完成学业，并助力实现各自的艺术理想。二零一六年五月二十七日，黄轩与演员周迅一同出现在南京one night公益机构的相关活动中，两人共同聚焦重症孤儿群体的生活与成长状况，呼吁社会给予更多关怀；同月三十一日，黄轩获聘担任全国控烟宣传形象大使，借此平台积极倡导青少年远离烟草制品，树立健康的生活观念。二零一七年八月四日，他以野生救援蔬食项目公益大使的身份出席了“蔬食，我的新挑食主义”主题发布会，在会上他鼓励公众更多地选择低碳、健康的蔬食饮食方式，通过日常饮食结构的调整减少温室气体的排放，从而为个人身体健康与全球环境改善贡献一份力量。二零一八年十月十七日，黄轩参加了由电影频道节目中心主办的“脱贫攻坚战-星光行动”公益项目的启动仪式；随后在十一月，他跟随电影频道“脱贫攻坚战——星光行动”团队深入西藏地区，开展了为期五天四夜的实地扶贫调研工作，亲身了解当地发展需求。二零二一年七月二十一日，面对郑州突发暴雨灾害，黄轩主动向郑州市红十字会捐赠人民币一百万元，用于支援当地的紧急救援与灾后重建工作。
二零一八年十月三十一日，黄轩应邀出席了由甘肃省文化和旅游厅组织召开的“丰收了·游甘肃”专题新闻发布会，并在活动现场正式获颁甘肃旅游形象大使的聘任证书。次年一月十六日，他亮相“典赞·2018科普中国”荣誉揭晓盛典，被中国科学技术协会授予“科普中国形象大使”称号。二零二零年十月十八日，黄轩获聘担任中国电视艺术家协会新文艺组织和新文艺群体工作委员会的委员；同年十二月，他再度受邀，出任第三届海南岛国际电影节青年电影大使。二零二一年六月十日，在第二十七届上海电视节白玉兰奖颁奖系列活动期间，黄轩获选为中国电视剧海外推广大使；至十二月二十九日，中国电视艺术家协会演员工作委员会于北京举行换届工作会议，经推举黄轩当选为新一届委员。二零二五年四月，通过官方渠道宣布，黄轩将担任第十五届北京国际电影节市场单元的先锋召集人；随后在十二月，他又获委任为第七届海南岛国际电影节的宣传推广大使，持续在影视文化与旅游推广领域发挥其公众影响力。
黄轩是一位气质儒雅斯文、深谙演技需文火慢炖之道的智慧型演员。他不仅天然携带着一种古典的书卷气息，其为人处世更给人一种温润如玉的谦和之感。在普遍浮躁的娱乐圈氛围中，黄轩那种淡定而耿直的个性显得尤为独特，而他对表演的专注与真诚态度，恰恰是当下演艺界所呼唤的一种回归本真、沉静创作的力量。黄轩的戏路宽广且富有弹性，既能精准诠释文艺作品中那份深邃的忧伤，也能生动演绎带点中二气息的喜剧角色，在不同风格之间切换得游刃有余。无论是置身于聚光灯下的戏中，还是回归平淡生活的戏外，他始终保持着一种从容不迫、温文尔雅的风度。黄轩身上蕴藏着令人期待的艺术可能性，他在电影《青魇》里，便凭借其充沛的想象力塑造了令人难忘的角色。黄轩的演技功底十分扎实，在电视剧《猎人》中，他巧妙地将悬疑曲折的案件侦破与缜密的思维交锋，融入了恰到好处的轻松幽默元素，所饰演的人物于霸道强势的外表下深藏痴情内核，一举一动间尽显那种独特而迷人的雅痞气质。而在电视剧《女医·明妃传》里，黄轩再次展现了其非同一般的扎实演技，他将角色面对心爱之人时那种发自内心的喜悦与悸动，刻画得细腻入微、淋漓尽致。