1970年任程偉出生于黑龍江省雞西市虎林市，1989年進(jìn)入上海戲劇學(xué)院表演系本科，1993年畢業(yè)。
1994年參演王謙導(dǎo)演的電視劇《帝女花》。1995年出演電視劇《東周列國?春秋篇》。1998年在《人生本色》中飾演范仲年。
2001年，參演電視劇《愛在生死邊緣》；同年主演電視劇《大雪無痕》，獲得第十九屆中國電視金鷹獎觀眾最喜愛男演員。
2003年，參演電視劇《誰可相依》；同年在《與敵共眠》中飾演王偉，與陶紅、蓋麗麗、侯天來等人合作。
2005年，與張恒、句號、張炬合作主演電視劇《曹老板的十八個秘書》，飾演開明寬容的老板曹華。
2006年，與許晴、陳道明、劉金山合作出演電視劇《沙家浜》，飾演新四軍連指導(dǎo)員郭建光。與侯繼林、林永健共同主演電視劇《城里城外》，飾演鄭漢民。同年參演《大清后宮》，與胡靜等人合作。
2008年2月，主演電影《破冰》，飾演滑雪運(yùn)動員趙紅旗。參演洪劍濤執(zhí)導(dǎo)的電視劇《派出所的故事》。同年與巍子、韓雪合作出演電視劇《地上地下》，飾演劉克豪。
2009年，在電影《可愛的中國》飾演革命英雄方志敏。
2010年9月，主演電視劇《大酒商》，在劇中飾演伍永和。
2011年4月，在電視劇《幸福生活在招手》中飾演男主角夜間節(jié)目主持人趙正大。與黃秋生、金晨合作出演陳家林導(dǎo)演的電視劇《楚漢爭雄》，劇中任程偉飾演項(xiàng)羽。與郭廣平、呂佳容聯(lián)袂主演電視劇《最后一個冬天》。同年主演電影《炫舞天鵝》。
2012年1月，在電視劇《戰(zhàn)長沙》中飾演薛君山。
2013年與潘長江、韓兆、張庭、徐熙顏合作電視劇《男媒婆》。5月，與曹穎主演現(xiàn)代農(nóng)村題材喜劇《家大業(yè)大》。
2014年，參演電視劇《知青家庭》，飾演知青宋大江。同年，在電視劇《浴血軍刀》中八路軍團(tuán)長林濟(jì)風(fēng)。