1990年考入北京电影学院表演系，同年出演陈凯歌执导电影《边走边唱》。1996年凭借电影《夜半歌声》获得第3届中国长春电影节最佳男配角奖。1997年北京电影学院硕士毕业后留校任教，同年发行第一张音乐专辑《边走边唱》。1999年出演电视剧《人间四月天》，饰演徐志摩。2001年在电视剧《橘子红了》饰演容耀辉。2003年自编自导自演第一部电视剧《似水年华》，并发行同名专辑《似水年华》。2011年凭借在电视剧《婚姻保卫战》中饰演的许小宁一角，获得第1届亚洲彩虹奖最佳男喜剧演员。2004年3月8日与孙莉登记结婚。2
11月13日晚，孙莉通过微博晒小女儿多妹的可爱照，调侃她是“假笑公主！”照片中，多妹梳着两条麻花辫，戴着蓝色发箍，穿蓝白长裙cos艾莎，对镜露出迷人的可爱笑容，脸上还特地画了雀斑。
9月24日，黄磊在微博更换了一张个人主页封面图，却引发了网友们的关注，原来黄磊分享了系统自带的封面更换动态：“吃嘛嘛香、身材倍儿棒！我正在使用"吃肉不长胖"封面图，好漂亮，你们都快来试试！”而后黄磊将这条动态秒删。
9月16日，孙莉通过微博上传跳舞的视频，视频中，孙莉身体柔软，舞姿妖娆，完全不像已经四十多岁的人。稍后，黄磊转发此视频并表示“也想瘦”。但是却遭到网友的一致挤兑。
9月15日晚，孙莉晒多多美照，并曝光女儿的又一项手艺——烘焙，并写道：“烘焙小达人的布朗尼蛋糕。”照片中，多多穿着白色短袖，扎着丸子头，戴着白色吊坠耳环，手里端着自己做的蛋糕，露出甜笑。蛋糕看上去非常的不错，很有食欲的样子。
黄磊发微博分享了二女儿多妹的照片，并配文称“算是大画，作者很得意”。图片中的多妹站在几乎和她一样高的画作前摆出敬礼的pose，身穿粉色蓬蓬裙头戴小王冠俨然小公主模样。
10月8日晚，黄磊妻子孙莉通过微博晒出女儿多妹吃冰激凌的可爱萌照，并写道：“上学第一天，吃个冰淇淋冷静冷静!”
7月18日晚，孙莉在社交平台晒出与黄磊的合照，并配文称：“姐姐去上海排练，妹妹弟弟睡觉觉，最好的生日派对就是两个人在桌边坐着，真好!”
5月14日晚，黄磊更新微博晒和小女儿多妹合影，并称：“她说自己是梅花鹿……”照片中，父子俩身穿白色亲子装，黄磊的下巴放在多妹头上，父女俩齐嘟嘴搞怪，表情神同步，萌趣十足，另外一张，多妹对镜化妆扮梅花鹿，可爱爆棚。
4月20日，黄磊在自己微博上传一段多妹的视频，并配文称：“妹妹向往的生活…”
20日晚，黄磊微博发文为女儿庆生并示爱妻子：今天早晨，妹妹冲到房间问我：爸爸，我几岁了?我说：四岁。她兴奋的说：我四岁了，爸爸你快起来，我们比比谁更高我亲爱的妹妹人儿，生日快乐，爸爸妈妈永远都爱你。
12月6日凌晨，孙红雷晒出一张自己的画像，并po文：“磊磊，生日快乐，胖乎乎招财进宝，一切大好”。
8月20日，黄磊妻子孙莉在微博首次晒出小儿子的照片，还有二女儿多妹和弟弟互动。
黄磊5月底到香港陪爱妻孙莉生第3胎时，曾保证一定会出席《深夜食堂》发布会，最后却以连线的方式表明是身体原因没到场，业界传出他脑部附近长了东西的说法，因此趁着老婆在香港生产，他也一起入院治疗。
近日，孙莉顺利产下第三胎的儿子，5月30日，黄磊发文透露自己陪产的幸福感受：“窝在病房狭小的角落沙发上，带着老花镜看着书就睡着了，多妈过来轻轻帮我摘下眼镜，我却醒了，睡不着。这仿佛应该是多年以后的画面吧……”
5月7日，网曝黄磊在深圳某妇产医院包下VIP总统套房和停车位，并雇佣将近十人在医院看护，预示着孙莉临盆在即。医院网友微博证实孙莉确实已入住并见过黄磊。有网友爆料孙莉有可能会在香港产下第三胎，到深圳坐月子。
