原籍客家的范植偉成長于臺灣新竹縣竹東鎮(zhèn)，家有4兄弟姊妹，他排第3，不到16歲時只身到臺北華崗藝術(shù)學(xué)校夜校部念戲劇，念書時曾當(dāng)起臨時演員，在電視劇中出演只有一兩句臺詞的閑角，1997年在《春光乍泄》偶爾出現(xiàn)銀幕上，直至1999年與友人到導(dǎo)演張作驥的電影工作室試鏡，獲邀參與電影《黑暗之光》的演出，正式踏出銀幕之旅。
在《黑暗之光》中，范植偉扮演一位外省老兵的兒子阿平，母親早亡，阿平在軍校打架而被退學(xué)，老爸決定回大陸定居，把兒子交給昔日軍中好友、現(xiàn)在的黑道大哥照顧，但他一直叫人忘記這次演出，認(rèn)為感情控制太幼嫩。此后接連主演了《晴天娃娃》、《車正在追》、《咸豆?jié){》、《美麗時光》等。
2002年成為他備受注目的一年。該年，他憑《咸豆?jié){》演澤啟文一角，奪得第24屆法國南特影展最佳男主角；同年11月以《美麗時光》而奪得新加坡電影節(jié)最佳男主角及入圍第39屆金馬獎最佳男主角。
2003年，他主演電視劇《孽子》，劇中扮演李青一角，在學(xué)校內(nèi)與好友發(fā)生同志關(guān)系，給父親趕出家門，戲中出現(xiàn)多場內(nèi)心戲，其演出令他入選金鐘獎“連續(xù)劇男主角”，而在《美麗時光》的演出則引起導(dǎo)演王家衛(wèi)的青睞，被澤東電影公司簽約旗下，與梁朝偉、張曼玉等人屬同一公司，同期參與電影《2046》及《地下鐵》的演出?！赌踝印纷髡甙紫扔滦稳荩骸八难凵穹浅尤?，不論男女，很難不被他吸引?！蓖跫倚l(wèi)指“他是一個天使與魔鬼的混合體，具有致命誘惑力。”劉嘉玲亦說他有梁朝偉年輕時的氣質(zhì)，在多位名人的贊賞下，他亦開始在臺灣以外的影圈漸為人熟悉。
他亦迷上重金屬音樂，曾與與他扮演同志友人的楊祐寧一同組成業(yè)余樂隊(duì)，并在電影《地下鐵》的原聲大碟中錄過一些歌曲，但在音樂路上并未有顯著成就；2006年在竹東鎮(zhèn)信義路開設(shè)一間華山臺球場。
2010年與澤東公司解約 ；4月因不當(dāng)發(fā)言及負(fù)面新聞，導(dǎo)致形象嚴(yán)重受創(chuàng)；6月其主演的《就是要香戀》正式首播，雖然范植偉一反以往憂郁小生的形象，在劇中演繹陽光男孩的表演雖獲劇組及觀眾肯定，但是受范植偉此前失言風(fēng)波困擾以及在多部偶像劇同時夾擊下收視低迷 ；10月范植偉首度與內(nèi)地導(dǎo)演孟京輝合作話劇《柔軟》 ?。
2011年在電影《愛情斗陣》出演主角李博文 ?。2012年在電影《歲月無聲》中出演主角馬衛(wèi)國。
2013年范植偉遷居北京，簽約內(nèi)地經(jīng)紀(jì)公司。2014年7月，主演都市情感電影《我想結(jié)婚的時候你在哪》；11月，在《奇妙世紀(jì)》中一人分飾兩角，分別飾演了事業(yè)型男和愛妻子的居家好男人 。
2015年5月，主演懸疑驚悚片《張震講故事》 ；12月，主演電影《一路向愛》。
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