因外祖父是一个传统的手工木匠，会木雕和不用一根铁钉去制造家具的手艺，所以谭凯从小学画画，而且对色彩和构图的很有天赋。青岛二中初中毕业，以第一名的成绩考入了青岛六中美术班。高中毕业，以专业成绩第一名考入中央戏剧学院舞台美术设计系。在大学期间，谭凯渐渐把兴趣从画画上移开，帮其表演系的同学拍戏。大学毕业后，进入《北京青年报》从事广告设计工作。30岁时，放下高收入的设计师工作涉足影视圈，凭借不懈的努力得到观众认可，由一个设计师转型成一个演员。
2002年，参演王冀邢执导的革命历史题材电视剧《苦菜花》，饰演于德海。
2003年，参演电视剧《别动我的抽屉》，与王姬搭档出演男一号颓废画家。同年，在刘心刚执导的都市情感剧《好想好想谈恋爱》中饰演谢晖。
2004年，主持全国第一个真人秀节目《勇者总动员》。同年，在徐克导演的武侠电视剧《七剑下天山》中饰演风火连城。
2005年，与马伊P合作主演电视剧《锦衣卫》，饰演侠肝义胆、为朋友两肋插刀的大英雄杨天石。同年，在电视剧《风吹云动星不动》中饰演爆脾气、血性方刚的民国军阀蔡鸿昆。
2006年，与佟大为、马伊P共同参演青春励志情感剧《奋斗》，饰演关鹏。同年，与王学兵合作主演现代情感悬疑剧《秘密》，饰演大海。
2007年，与李小冉、刘恺威共同参演民国抗战剧《凤穿牡丹》，饰演上海滩黑道老大罗志襄。
2009年，与黎明、任贤齐共同参演个人首部电影《火龙对决》，饰演大反派刀哥。同年，与胡歌、张萌、白冰合作参演古装神话剧《神话》，饰演盖世豪情的西楚霸王项羽。
2010年，主演电影《旋风司令韩先楚》，饰演一代历史名将、从未打过败仗的“常胜将军”韩先楚，并凭此获得第12届电影频道电影百合奖优秀男演员。同年，与钟汉良、李小冉合作主演民国剧《来不及说我爱你》，饰演亦正亦邪的许建璋。
2011年，在陈思诚执导的青春都市情感剧《北京爱情故事》中饰演商界精英吴魏。同年，与唐嫣、罗晋、叶童共同参演民国抗战剧《乱世佳人》，饰演中共地下党马昆。
2012年，在电视剧《云上的诱惑》中饰演方摇Ｍ年，与宋丹丹合作主演电视剧《妈妈的花样年华》，饰演梁冬。
2013年，联袂蒋欣主演电视剧《边城春秋》，饰演梁文权。同年，与孙红雷、古天乐、黄奕、钟汉良共同参演电影《毒战》，饰演黎树昌。
2014年，与郭羡妮、苏青、周牧茵、乔振宇共同参演电视剧《金玉瑶之一诺千金》，饰演表面玩世不恭、放荡不羁，但拥有一颗披肝沥胆、爱国如家的心的沈立。
2015年，在江苏卫视、东方卫视播出的《何以笙箫默》中饰演男二号“应晖”。
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