任嘉倫自小就很喜歡打乒乓球，他在九歲時加入了山東省乒乓球隊，在球壇取得了不俗的成績。長大以后的任嘉倫萌生了做藝人的想法，于是便離開球臺轉戰演藝圈。任嘉倫2009年參加 “雪碧.飛揚新聲名師高徒”山東賽區的比賽，并最終進入青島賽區前三強。而2010年參加的《先聲奪金，唱響亞運》歌手挑戰賽全國總決賽使他獲得了“優秀亞運歌手”的稱號。任嘉倫2011年加入中韓組合并且擔任組合隊長、領舞和Rapper，以歌手的身份進入了演藝圈。
之后任嘉倫轉戰影視圈。2014年從韓國學習回來的任嘉倫參演了古裝斷案劇《通天狄仁杰》，在劇中飾演外表瀟灑不羈、內里率真俠義的男主角狄仁杰。這也是任嘉倫個人首部電視劇作品。到了第二年，任嘉倫出演根據人氣小說《誅仙》改編的仙俠玄幻劇《青云志》，其在劇中飾演真性情的狐仙六尾。但由于戲份不多，因此受關注的情況一般。
真正令任嘉倫大火的電視劇是《大唐榮耀》。任嘉倫于2016年與景甜共同主演古裝傳奇劇《大唐榮耀》，他在劇中飾演心懷天下、謀略有度的亂世驕子廣平王李俶。任嘉倫在這部劇中顯示出其不俗的演技實力，他也因此大火。之后他主演的《天乩之白蛇傳說》、《錦衣之下》等劇都很有人氣。