2006年，参加“加油！好男儿”获得武汉赛区冠军、全国总决赛第六名、全国网络人气冠军，正式出道[2]  。

2007年，发行个人首张专辑《宇光十色》[3]  ，获得亚太音乐榜唱片中国大陆地区销量冠军、第五届东南劲爆音乐榜内地劲爆受欢迎男歌手奖[4]  ，专辑主打歌《该死的温柔》获得2007百度娱乐沸点年度颁奖热门MV奖及十大金曲奖[5]  。2008年，发行第二张音乐专辑《飞》[6]  ，获得第十二届七彩颁奖典礼内地佳男歌手奖，主打歌《青衣》获得“佳音乐录影带”奖，曲目《依然在一起》获得“十大金曲”奖[7]  。

2012年，主演的电视剧《宝贝妈妈宝贝女》在湖南卫视播出，饰演男主角腹黑男章汉哲[8]  。2015年出演《万万没想到》大电影饰演慕容白[9]  。2016年2月7日，登陆中央电视台春节联欢晚会出演小品[10]  ；6月主演的电视剧《缘来幸福》在深圳卫视播出，饰演口才出众的何慕[11]  。12月主演的电视剧《美人私房菜》在浙江卫视、安徽卫视播出，饰演忠义大将军李马[12]  ；2016年11月24日，马天宇获百度娱乐年度人物奖[13]  。