高中毕业之后，陶大伟顺利考入一所高等学府继续深造。为了兼顾学业与生活开支，他选择了半工半读的方式，每日白天专心在校上课，晚上则前往夜场担任驻唱歌手。凭借其出众的表演才华，尤其擅长惟妙惟肖地模仿猫王的演唱风格与舞台形象，他在校园内外逐渐积累了较高的人气与知名度。1962年，陶大伟与志同道合的音乐伙伴共同创办了台湾地区第一个现代流行乐团，命名为“雷蒙乐团”，这标志着他音乐生涯的一个重要起点。此后，他于1964年完成了在艺术专科学校美术系的专业学习，顺利毕业。数年后的1972年，陶大伟远赴美国，加入世界知名的华特迪士尼公司，并在其中担任动画师一职，从而将其艺术专长拓展至动画创作领域。
一九七八年，陶大伟以主演喜剧电影《鸡飞狗跳墙》开启其演艺事业的新篇章。次年，他亲自参与制作并演出的短剧综艺节目《小人物狂想曲》获得了广泛关注，这档节目迅速成为当年极具知名度的综艺喜剧作品，吸引了孙越、张艾嘉、金士杰等众多优秀艺人加入，构成了节目的核心班底。他为该节目所创作的歌曲《朋友歌》流传甚广，此后被多位歌手反复翻唱，彰显其持久影响力；这档优秀的节目更荣获了第16届台湾电视金钟奖节目奖的肯定。同一年，由他自导自演的喜剧电影《糊涂福星闯江湖》也正式登陆院线，与观众见面。进入一九八零年，陶大伟成功转型，投身于儿童节目领域，担任制作人与主持人，他与布偶角色孙小毛搭档，共同主持演出的儿童节目《嘎嘎呜啦啦》深受喜爱，对台湾地区许多在二十世纪七十年代后半期出生的孩童产生了深远的文化影响。一九八一年，他与演员孙越携手合作，推出音乐专辑《陶大伟 孙越专辑》，其中收录了《朋友歌》、《小精灵》等经典曲目，这张专辑在一九八一年创下了惊人的销售纪录，以总计十二万张的销量成为当年最畅销的专辑，并在《台大人文报》机构主办的《台湾流行音乐百张最佳专辑1975.9-1993.1》评选活动中名列第二十六位；同年，他还与张艾嘉、孙越等演员联袂主演了喜剧电影《大笑将军》。紧接着的次年，他与孙越再度合作，推出了音乐专辑《陶大伟、孙越专辑：欢乐歌》和《滚石欢乐英雄系列第1辑：陶大伟、孙越专辑》。一九八三年，陶大伟发表了其首张个人黑胶唱片《陶大伟1983创作专辑：嘎嘎唔啦啦》，标志着其音乐事业的个人化迈进；同年，他主演了喜剧电影《四傻害羞》，在片中生动塑造了为追求美女海伦而努力的流浪汉蓝哥这一角色。一九八四年，他参演了由著名导演吴宇森执导的剧情电影《笑匠》，饰演一位在舞台表演中逝去的老艺人沈彬，展现了其演技的多样性。一九八五年，作品《陶大伟'85专辑》经由飞碟唱片公司正式发行；同年，由他主演的儿童喜剧电影《老顽童与小麻烦》也如期上映。一九八六年，由他亲自执导的动画片《小葫芦历险记》获得了专业领域的认可，荣膺纽约国际电视影展动画片银质奖。一九八七年，他与孙越、张小燕共同参演了电影作品《大头兵》。一九八九年，他因其在儿童节目方面的杰出贡献，获得了中国台湾地区行政院新闻局评选颁发的优良电视广播儿童节目特别贡献奖。一九九五年，陶大伟凭借为台湾中视主持的儿童节目《快乐同心园》，赢得了第30届台湾电视金钟奖儿童节目主持人奖的荣誉。一九九六年，他主演了惊悚喜剧题材的话剧《开错门中门》。自一九九九年开始，陶大伟将工作重心转向3D动画片的研发领域，先后创立了梦梦国动画、龙润动画等多家动画公司，积极推动动画产业发展。二零零零年，他前往上海开拓动漫市场，制作了长达五十二集的动画剧情片《黑皮冒险王》；同年，中国台湾地区行政院新闻局为其颁发了儿童节目终身成就奖，以表彰其数十年的卓越贡献。二零零五年，他推出了个人随感作品集《TAO气人生》，与读者分享人生感悟。二零零六年，他出演了舞台剧《淡水小镇》，在剧中饰演说书人这一关键角色。二零零九年，他参与了其子陶喆执导并主演的音乐短片《暗恋映像》的演出。二零一零年，他受邀担任第47届台湾电影金马奖的颁奖嘉宾。二零一二年九月十二日，陶大伟先生因癌症不幸逝世，享年七十岁。
陶大伟的父亲陶一珊在抗日战争时期曾于重庆担任要职，官至重庆卫戍司令部中将稽查处处长，是一位颇具影响力的军事人物。他的妻子王复蓉则出身艺术世家，是一位享有盛名的京剧表演艺术家，不仅活跃于戏曲舞台，还曾主演过黄梅调电影《王宝钏》，在影剧界也留下了自己的足迹。两人所育之子陶喆，日后成长为华语乐坛中极具代表性的流行歌手，成就了一段跨越代际的艺术传承。此外，陶大伟的岳父王振祖同样是戏曲界的重要人物，他是台湾复兴剧校的创办人，为传统戏曲在台湾的传承与发展作出了显著贡献。从这些家庭关联中可以看出，陶大伟的家庭背景融合了军事、戏曲与流行音乐等多个领域，堪称一个在两岸文艺与历史层面皆具有深厚底蕴的家族。
一九九九年，陶大伟与孙越、张小燕共同参与拍摄了名为“安宁疗护宣传广告—人生译站篇”的公益短片。该广告旨在推广“House Peace”这一安宁疗护理念，将临终关怀比作人生旅程中的一个温馨驿站，为癌症末期患者提供身心休憩与慰藉的空间，帮助他们即使在疾病晚期也能维持生命的尊严与品质，实现身、心、灵的整体平安。时隔十余年，在二零一零年安宁照护基金会成立二十周年之际，陶大伟再次投身公益，协助拍摄了新的宣传广告。广告中着重指出，死亡是每个人生命历程中无法回避的终点，并借此积极呼吁社会大众应当尽早重视并签署“预立医疗自主计划”，为自己未来可能面临的健康危机提前做好周全的准备与规划，从而确保个人医疗意愿得到尊重与落实。陶大伟活动照
陶大伟先生留给公众的印象始终是开朗而充满快乐的。他拥有多重且丰富的身份角色，其中最为人们所津津乐道的，莫过于他在主持儿童节目期间所展现的那种幽默风趣且机智敏捷的主持风格，为二十世纪八十年代的无数台湾家庭带去了难以忘怀的欢声笑语。终其一生，他都执着于儿童教育领域的事业，坚持以一贯的创新理念，为年幼的学子们进行伦理与价值观的扎根工作。在他的电影或音乐创作中，作品往往洋溢着诙谐逗趣的气息，又透着一份未泯的童心，许多作品都以平凡小人物作为主角，倡导一种乐天知命、知足常乐、心存善念的励志人生观。正因如此，广大民众对他的普遍印象总是轻松、欢乐且富有朝气。回顾他漫长的演艺生涯，可见其大半人生都活得洒脱而自由自在，很少有人能像他那样，勇于在不同人生阶段不断转换事业跑道，拥抱各式各样的梦想，甚至能够抛开固有包袱、放下身段，全心投入自由自在的创作之中。