2002年，洪天照與父親洪金寶合作出演電視劇《特警飛龍》，在劇中飾演展翼，正式出道 。

2004年，出演成龍、謝霆鋒主演的電影《新警察故事》，在影片中飾演天照。2005年，主演大陸和臺(tái)灣聯(lián)合攝制的勵(lì)志搞笑偶像劇《籃球小子》，同年首次以主演的身份出演電影《刑警雷森》，在影片中飾演刑警督察雷森。

2006年，出演由謝霆鋒、元彪主演的電視劇《詠春》，在劇中飾演大反派“高明”一角，受到人們關(guān)注，同年參演劉德華、范冰冰、吳奇隆主演的電影 《墨攻》，在影片中飾演將軍高賀用  。2007年，再次與謝霆鋒、元彪合作出演詠春系列電影《雙龍記》，在影片中再次出演大反派高明，與謝霆鋒扮演的詠春拳傳人梁壁上演精彩對決 。2008年，出演電影《窗外有情天》，在影片中飾演拳擊手張耀昆 。

2009年，出演由金巧巧主演的電影《佛光寺傳奇》，在影片中飾演帶刀侍衛(wèi)燕十三，同年出演洪金寶、李銘順主演的電視劇《少林僧兵》，在劇中飾演少林弟子月空  ，以及客串出演由王晶導(dǎo)演梁家輝、黃秋生、陳奕迅主演的電影《金錢帝國》和由郭富城，鄭伊健主演的電影《風(fēng)云2》。2011年，出演由洪金寶、元華主演的動(dòng)作電影《蔡李佛》，在影片中飾演男主角陳英杰。2012年，出演周杰倫、謝霆鋒主演的動(dòng)作電影《逆戰(zhàn)》，同年出演午馬、吳孟達(dá)主演的喜劇電影《藏寶圖的秘密》 。

2013年，參演由周秀娜、李燦森主演的恐怖題材電影《冷瞳》，在影片中飾演周義，同年參演劉德華、胡軍主演的電影《風(fēng)暴》，在影片中飾演大賊狄偉。2014年，參演林志穎、馬蘇主演的電視劇《奇幻冒險(xiǎn)王》，在劇中飾演徐孟雄。2015年，出演3D愛情魔幻電影《紫霞》，在影片中飾演二郎神楊戩 ，同年參演成龍、阿德里安·布勞迪主演的電影《天將雄獅》，在影片中飾演紅日 。

2016年8月12日，由陳木勝執(zhí)導(dǎo)，劉青云、古天樂、彭于晏、袁泉、江疏影、吳京等領(lǐng)銜主演的動(dòng)作電影《危城》 在中國內(nèi)地上映，洪天照在影片中飾演張武。同年由洪天照主演的網(wǎng)絡(luò)電影《鬼拳》上線，在片中飾演職業(yè)拳手欒無妄，電影上線53小時(shí)，點(diǎn)擊就破千萬，在網(wǎng)絡(luò)大電影市場占據(jù)不俗的成績，受到廣泛好評。

2017年，主演由十三幺執(zhí)導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)電影《鬼拳2》，在片中飾演職業(yè)拳手欒無妄，同年，參演由保劍鋒、余男、黃奕、馮遠(yuǎn)征、徐錦江、方青卓等主演的反恐電影《人質(zhì)列車》。

2018年3月2日，參演的電影《燃燒的夏之龍虎斗》上映。

洪天照稱自己重視家庭超過工作，但自己的婚姻還是未知數(shù)。在媒體圍攻下，性格爽直的洪天照大方坦承，自己的戀人正是《滿城盡帶黃金甲》中“謀女郎”李曼，并稱現(xiàn)在兩人感情穩(wěn)定。