芦芳生的出生地是上海市，他的小学教育阶段是在大连完成的。小学学业结束后，由于父亲受邀作为交换教授前往日本九州国际大学从事教学工作，芦芳生便与母亲一同随行迁居日本，并在那里连续生活了十一年之久。他的整个中学、高中以及大学求学时期都是在日本度过的。刚进入日本初中一年级时，语言不通成为他面临的主要挑战，然而凭借持续三年的刻苦学习，他最终成功克服了这道难关。升入高中以后，芦芳生开始有意识地进行自我锻炼与提升。在高一首次期中考试中，他的名次位列全校第382名，而当时高一年级学生总数仅为384人；经过一段时间的勤奋努力，他在期末考试中取得了第130名左右的成绩，等到高二时更是跻身全校前十名，甚至常有日本同学主动向他请教学习问题。1994年，芦芳生通过电视购物购买了一台跑步机，由此开启了在家健身的习惯；因为观看了动作电影《第一滴血》，他深受片中硬汉形象的感染，于是常常对照电影画面自行练习动作。除此之外，他还加入了学校的柔道队，通过系统训练进一步强健体魄。报考大学时，由于成绩未达到母亲所期望的医学院录取标准，芦芳生转而选择了工商管理专业，并以优异的成绩夺得第一名，顺利考入日本千叶大学的经济管理系。在日本读大学期间，他不仅是登山队的一员，还积极参与各类户外活动。大四那年，一位学长在下山途中因过度疲劳不幸离世，这件事给他带来了极大的震撼与打击，此后他暂时停止了登山活动，转而开始学习滑雪；同一年，他在日本找到了一份薪酬优厚的白领工作，但他内心并不愿意过着按部就班的职场生活。恰在此时，一位日本星探注意到了他，在经纪公司安排下接受短期培训后，芦芳生突然对表演艺术产生了浓厚的兴趣与迷恋。尽管父母对此表示强烈反对，他依然坚持自己的选择，父母最终只能妥协，同意他返回中国报考电影学院。回国后，芦芳生首先报名参加了北京电影学院的进修班，经过半年的学习准备，他通过考试正式进入北京电影学院表演系攻读本科。完成本科学业之后，他继续深造，又考取了北京电影学院的研究生资格。
二零零一年，芦芳生正式开启了自己的演艺生涯，他出演了由山本执导的都市情感剧《爱在北京》，在剧中担纲男主角王道明一角，这不仅是他的首部电视剧作品，也标志着他从此步入了演艺圈。次年，他参演了由严屹宽、杨童舒、牛莉以及黄少祺共同主演的时装剧《秋潮向晚天》，进一步积累了表演经验。二零零三年二月十九日，一部他参与演出的都市生活情感剧《瑞雪飘飘》正式与观众见面。到了二零零五年，他在斯琴高娃、李明启、吴倩莲主演的年代情感剧《海上传奇》中，饰演了索菲的情人阿林，展现了对复杂角色的初步驾驭能力。 二零零六年五月二十二日，芦芳生迎来了自己的大银幕首秀，他与张智霖、范文芳、李倩联袂主演的古装武侠电影《陆小凤传奇之凤舞九天》上映，他在片中饰演的男二号岳洋，给观众留下了深刻印象。二零零八年，他不仅与牛莉、赵鸿飞合作主演了情景喜剧《爱梦电影第五季》，在剧中生动演绎了机灵可爱又充满书卷气的寇小多；同年九月十九日，改编自张小莉同名长篇小说的都市爱情剧《醉颜红尘》播出，他在剧中挑大梁饰演男主角孟泽天，角色分量显著增加。 二零零九年二月二十七日，他与袁立、曹征、宋丹丹共同出演的年代剧《家在洹上》播出，他在剧中挑战了开设诊所的日本人小林五治这一角色。二零一零年七月二十日，由文章、陶飞霏领衔主演的谍战剧《雪豹》首播，芦芳生在剧中饰演军统特工孙鑫璞，展现了其在正剧中的表演潜力。二零一一年是其作品高产且收获颇丰的一年：二月二日，他参演的抗战剧《远去的飞鹰》首播；六月二十一日，与黄海波、王雷、姚芊羽共同出演的抗战剧《永不磨灭的番号》播出，他在剧中饰演日军团长山下奉武，这是他首次尝试日本军官的角色，并凭借该剧获得了大剧盛典最佳男配角奖，演技获得认可；十月八日，改编自赖传珠同名小说的革命剧《将军日记》播出，他饰演的裘彪在老师陈思延的影响下逐步接受共产主义启蒙，角色成长线清晰；十月十日，他参演的谍战剧《黑狐》播出，再次饰演日军特工松本弥二；十二月九日，他还获得了瑞丽造型大赏年度风格艺人奖，在时尚领域也崭露头角。 二零一二年六月二十七日，他与凌潇肃、徐筠、王媛可联袂主演的都市励志剧《女人的颜色》首播，他饰演为达目的不择手段的王家长男王进；九月二十日，与王雷、李健、马苏联合主演的抗战剧《中国骑兵》播出，他塑造了作战凶猛但不残忍的日本骑兵上尉西村秀郎，角色层次更为丰富；同年，他还与黎一萱搭档主演了微电影《念》，在片中担纲男主角，饰演一位患有失眠症的警察；十二月二十二日，与李健、王雷、张雯联合主演的当代涉案剧《歧路兄弟》首播，他在剧中饰演林一楠的哥哥林猛，与王雷饰演一对兄弟，对手戏颇具看点。 二零一三年三月二十三日，他与祖峰、颜丹晨、史光辉联袂主演的抗战剧《独狼》首播，饰演枪法精准、军事素养高超的日本军官浅野正二；九月二日，与海清、张译领衔主演的都市生活轻喜剧《抹布女也有春天》首播，他转型饰演帅气多金的富二代林枫，拓宽了戏路；十一月六日，其参演的都市情感剧《咱们结婚吧》播出，他饰演的自由男是桃子的相亲对象，角色形象贴近生活；十一月二十八日，与姜瑞佳、邵桐、傅羽佳合作主演的青春爱情剧《天使艾美丽》播出，他担纲男主角，饰演高傲的富家子弟、航空公司机长葛翱；此外，他还与张歆艺、刘宪华联袂主演了都市情感剧《甜蜜都市》，在剧中饰演帅气多金、成熟稳重的男主角温俊杰，进一步巩固了其都市剧中的形象。 二零一四年二月二十八日，他与宁静、罗晋合作主演的革命剧《我和我的传奇奶奶》播出，在剧中饰演为人阴险狡诈、心狠手辣的反派李冬青；六月，其主演的都市家庭剧《幸福从天而降》、《幸福美丽绽放》相继播出，他在剧中饰演善良单纯却缺乏安全感的妇科主任医师韩向东，展现了角色内心的复杂性；十一月十日，与王媛可领衔主演的都市励志情感剧《第二次人生》播出，他担纲男主角，饰演自由随性又风度翩翩的摄影师向晨。 二零一五年九月十一日，他与杨采钰领衔主演的爱情电影《1980年代的爱情》上映，在片中饰演热情似火的男主角关雨波，回归大银幕。二零一六年五月十九日，与石安妮、羿坤、董晴联合主演的抗战剧《最后的战士》播出，他饰演为报灭门之仇而被迫上山为匪的男主角石风，角色命运跌宕起伏；十月十八日，其主演的战争剧《战火红颜》首播，在剧中饰演深明大义的男主角宋鹏程。 二零一七年三月二十日，他与文章、马伊琍、丁勇岱、栾元晖共同出演的谍战剧《剃刀边缘》播出，在剧中饰演阴狠毒辣、城府很深的日本特务机关本部机关长松泽原治，将反派角色的多面性刻画得入木三分；十月二十五日，由马思纯、盛一伦领衔主演的古装传奇剧《将军在上》首播，芦芳生在剧中挑战饰演宋朝第四位皇帝宋仁宗赵祯，这也是他首次在影视作品中尝试皇帝的角色，实现了表演上的突破；十一月二十一日，由黄轩、窦骁、周一围领衔主演的古装魔幻剧《九州·海上牧云记》播出，他在剧中饰演端明帝牧云勤；十二月三十日，与谭卓、黎一墨、伊辰·雅各布联合主演的剧情电影《咖啡风暴》上映，在片中饰演年轻有为的男主角任飞。 二零一八年六月九日，他与张鲁一、佟丽娅、田雨联合主演的抗战剧《爱国者》播出，在剧中饰演自幼熟读中国典籍、拥有过人“反谍”天赋的岸谷雄一，角色颇具矛盾性与挑战性；同年，他还与聂远、宋轶联合主演了悬疑推理剧《心灵法医》，在剧中饰演刑警队副队长丁春秋；此外，他也参演了由雷佳音、易烊千玺主演的古装悬疑剧《长安十二时辰》，作品类型更加多元。 二零一九年十一月十八日，他领衔主演的都市悬疑推理剧《心灵法医》播出，在剧中再次饰演刑警队副队长丁春秋，延续了该角色的故事线。二零二零年六月十六日，与秦昊、王景春、张颂文联合主演的悬疑剧《隐秘的角落》首播，他在剧中饰演工作认真负责却因忙碌而疏于照顾女儿的刑警队队长叶军，角色更具生活温度；十月十二日，他与陈坤、辛芷蕾、张宥浩等合作主演的都市商战剧《输赢》顺利杀青。 二零二一年三月三日，他主演的电影《雪豹之暗战天机》在嘉兴开机，他在片中再次饰演孙鑫璞一角；十月三十日，其主演的都市励志剧《星辰大海》播出；同年，他还主演了电视剧《您好！母亲大人》。二零二二年一月二十九日，他搭档辛云来、陈宥维等主演的青春校园剧《我要和你做兄弟》在芒果TV播出；二月二十二日，其主演的电视剧《广州十三行》杀青。六月二十二日，他作为特邀主演参与了电视剧《做自己的光》；八月八日，其特邀主演的电视剧《玫瑰之战》在腾讯视频全网独播，他在剧中饰演徐慕岩。 二零二三年三月十日，他主演的悬疑电影《回廊亭》上映；五月七日，他参演的电视剧《外婆的新世界》播出。七月十七日，他特邀出演的电视剧《做自己的光》播出。十二月二十二日，他参演的电影《敦煌英雄》上映。十二月三十日，他主演的电视剧《天启异闻录》播出。二零二四年六月二十四日，他主演的电视剧《长安的荔枝》公布了全阵容；九月二十三日，其参演的电视剧《明日有晴天》官宣定档，于九月二十六日在B站全网独播；十月十日，他参演的电视剧《锦绣安宁》播出。 展望二零二五年，其演艺活动依然活跃：四月十二日，他特邀出演的悬疑爱情电影《命中罪爱》上映；五月七日，他出演的电视剧《亲爱的仇敌》播出；五月十三日，他参演的电视剧《人生若如初见》播出；六月七日，他参演的电视剧《长安的荔枝》也将与观众见面。
芦芳生出生于一个典型的知识分子家庭，父亲是四川人，在日本担任大学经济学教授，母亲则来自上海。尽管家庭氛围严谨、管教严格，但由于在海边长大，他自幼便养成了活泼好动的性格，甚至有些淘气。母亲对他寄予厚望，不仅总是期待他在各方面都能取得第一名，还一直希望他将来能从事教师职业；然而，芦芳生内心很早就萌生了叛逆的念头，并未完全顺从母亲的规划。值得一提的是，他的母亲一直怀有成为越剧演员的梦想，闲暇时常常在家中吟唱几句，正是这种浓厚的艺术氛围潜移默化地影响了他，使他从小就对表演产生了浓厚的兴趣。后来，在观看了周星驰主演的电影《喜剧之王》之后，他深受触动，最终下定决心转向演艺道路发展。2001年，芦芳生回到国内，首先报名参加了北京电影学院的进修班，当时黄渤正是他进修班的同窗。经过半年的学习，他顺利通过考试，正式进入北京电影学院表演系本科就读，与刘亦菲、朱亚文、江一燕等人成为了同班同学。完成本科学业后，他并未停止深造，又考取了北京电影学院的研究生，继续在表演领域精进学业。在拍戏工作不太繁忙的时期，芦芳生非常热衷于旅行，他常常前往怀柔的山中漫步，也曾独自前往泰国，深入体验当地的风土人情，并学习当地的语言。随着时间推移，他逐渐学会了在紧张的拍戏间隙中合理安排休闲生活，比如收工后去健身房锻炼或者游泳放松。除此之外，他还对登山、滑雪等富有挑战性的极限运动保持着持久的热情。
在2012年8月3日，芦芳生积极参与了名为“大爱北京 沸点中国”的暴雨赈灾公益义演活动，他在现场不仅进行了演出，还真诚地向社会各界发出呼吁，希望大家能够向北京及其他受暴雨影响的地区民众伸出援手，共同帮助受灾群众渡过难关。随后在同年9月23日，他又出席了由凤凰网等机构联合主办的“美丽童行·大病医保”慈善晚宴，在这场活动中通过现场拍卖等形式共筹集到善款达811.82万元，这笔资金全部被投入到“中国乡村儿童大病医保公益基金”项目中，用于改善乡村儿童的医疗保障条件。到了2014年7月，芦芳生再次投身公益，参加了一项以“关爱孤独症儿童”为主题的慈善义卖活动，该活动的主要目的是为孤独症儿童提供烘焙职业培训及就业支持，通过实际行动为这些孩子及其家庭奉献一份温暖与爱心。
芦芳生早年在日本的留学生活经历，不仅让他掌握了流利的日语能力，更潜移默化地为他增添了几分日系男性独有的沉静与文艺气质。他的外形条件十分出众，面容英挺俊朗，在日常生活中完全符合偶像派的标准；而当他以纯正地道的日语进行表达时，整个人又瞬间焕发出一种跨越文化的、充满异域风情的魅力。在电视剧《永不磨灭的番号》里，他能够在瞬息之间自然流露出那种极具日本人特色、甚至带有些许漫画感的夸张神情，表演生动而富有感染力。而在另一部作品《独狼》中，芦芳生则凭借其亦正亦邪的独特长相与扎实精湛的演技，将角色浅野正二的凶狠与心机刻画得入木三分。他通过对举止、语调等细节的高度还原，精准捕捉了日本军官的典型特征，成功塑造出一个区别于以往刻板形象的军人角色，从而打破了国内影视剧中长期固化的日军军官范式，将一个兼具“沉稳、精准、狠戾”特质的反派立体地呈现于观众眼前。正因为芦芳生拥有如此出色的外貌与气质，他所饰演的反派人物也往往让观众产生复杂的情感，既对其行径痛恨不已，又难免为其个人魅力所吸引。在电视剧《雪豹》中，芦芳生将国民党高级将领孙鑫璞这一高大俊朗、气宇轩昂的形象演绎得深入人心；转而到了电视剧《永不磨灭的番号》里，他又把山下奉武这一日本军官的复杂性与多面性拿捏得恰到好处。在持续深耕表演、塑造各类角色的同时，芦芳生对于时尚潮流也有着独到的理解与把握，逐渐形成了个人鲜明的风格。在一组公开的写真中，他微敞衣衫展现结实的胸肌线条，迷人的身材在成熟性感之余，仍透出一股清新的文艺质感；另一组黑白风格的时尚大片里，他时而闭目沉思，神态宁静，时而俏皮卖萌，眼神清澈宛如邻家男孩，亲切而毫无距离感；还有一组雨中湿身主题的写真，其朦胧迷离的眼神透过淅沥雨水凝视镜头，充分散发出成熟男性深邃而迷人的魅力。
2012年7月，演员芦芳生在《金陵晚报》的一次专访中坦诚分享了自己的经历。他明确表示自己是中国演员，并解释了许多观众觉得他饰演日本角色尤为传神的原因，这主要源于他曾在日本度过了长达十年的求学时光，对当地的社会文化与生活细节有着深入的观察和体会。然而，到了2013年5月，北京电影学院在其官方网站上发布的2009届毕业生情况统计资料里，却将芦芳生的国籍标注为日本。这一信息的出现，与他此前公开表明的中国身份有所出入，因而引起了外界的一些关注与讨论。