1994年郑国霖考入中国香港TVB无线电视艺员训练班，并在随后两年的进修过程中，以学员身份参演多部TVB影视作品。1999年，主演的武侠喜剧《少年英雄方世玉》首播。2002年，因在武侠剧《绝世双骄》中饰演小江崭露头角。
2003年，凭借传奇剧《隋唐英雄传》中李世民一角赢得更多关注。2005年，在神话剧《欢天喜地七仙女》中饰演董永。2007年，领衔主演的武侠剧《君子好逑》在央视八套首播。2010年，在传奇剧《唐宫美人天下》中饰演李治。
2014年，主演的武侠剧《神雕侠侣》上星播出。2017年，担任制片人的悬疑电影《心跳主播迷魂劫》首映。2020年，在悬疑电影《包青天之诡墓空棺》中饰演男主包拯。2023年，领衔主演的传奇剧《菊花醉》播出。
