1977年11月29日，余皑磊出生在河北省唐山市，自北京电影学院毕业之后于1999年参演了首部电影《夏日暖洋洋》演出，在剧中饰演男一号，他也因为该剧崭露头角，正式宣布出道。2003年——2010年间余皑磊相继参演了《武松打我》、《投名状》、《玩酷青春》、《关云长》、《战国》等电影；电视剧作品有《半路夫妻》、《与青春有关的日子》、《我们无处安放的青春》、《我叫刘跃进》、《生死大营救》等剧。

2013年，余皑磊参演电视剧《约会专家》；2014年在大型宫廷剧《武媚娘传奇》中饰演武媚娘心腹“李义府”；同年搭档廖凡、桂纶镁主演电影《白日焰火》；参演赵薇、黄渤领衔主演的电影《亲爱的》。