趙正陽出生于遼寧省， 高中就讀于遼寧省藝術(shù)學(xué)校。趙正陽大學(xué)就讀于北京電影學(xué)院表演系本科，大學(xué)畢業(yè)后他選擇留校任教，朱亞文、羅晉、劉亦菲等都是他的學(xué)生。之后，他又成為了中央民族大學(xué)表演專業(yè)的教師。

2001年，出演黃曉明、陳道明、賈靜雯主演的古裝劇《大漢天子》，在劇中飾演出使西域、開拓絲綢之路的張騫，這是他的首部電視劇作品，從而正式進(jìn)入演藝圈。2003年，參演韓兆執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《魯班大師》。

2004年8月20日，其參演的革命歷史電影《我的法蘭西歲月》上映，在片中飾演中國共產(chǎn)黨創(chuàng)建時(shí)期入黨的老黨員李富春，這是他的首部電影作品。2006年，擔(dān)任山東衛(wèi)視“笑聲傳中國”喜劇明星選拔大賽武漢賽區(qū)的評(píng)委。

2007年，出演黃宏執(zhí)導(dǎo)的情景喜劇《低頭不見抬頭見》。2008年，出演侯勇、許亞軍、王雅捷主演的年代懸疑劇《夜來香》，在劇中飾演武功高強(qiáng)的飛賊大盜王家貴。

2009年，出演朱亞文、喻恩泰、甘婷婷主演的革命劇《高粱紅了》，在劇中飾演松山縱隊(duì)一團(tuán)四連二排長(zhǎng)王洪林。2010年，參演沙溢、宋春麗主演的家庭倫理劇《情與緣》。

2011年，與姚芊羽搭檔主演都市情感劇《媳婦是怎樣煉成的》，在劇中飾演高大帥氣、生性善良的男主角范亮；8月31日，其參演的年代情感劇《橄欖樹》首播，在劇中飾演馮國英的男朋友向陽。

2012年3月31日，作為頒獎(jiǎng)嘉賓出席樂視影視盛典；4月，參加北京文藝頻道影視訪談節(jié)目《影視風(fēng)云》的錄制；同年，與杜淳、馬伊琍合作主演家庭情感劇《青春期撞上更年期Ⅱ》，在劇中飾演穩(wěn)重踏實(shí)的制片人苗知喻；之后，與羅晉、王媛可、李勤勤合作主演都市情感劇《愛的相對(duì)論》，在劇中飾演個(gè)性張揚(yáng)、活力四射、愛面子好吹噓且不懂得量力而行的姜來；此外，他還在霍思燕、張曉龍主演的都市勵(lì)志情感劇《愛情面前誰怕誰》中飾演了從日本留學(xué)歸國的王小鳥。

2013年，與寇世勛、葉童合作主演年代懸疑劇《到窯灣之龍鼎風(fēng)云》，在劇中飾演足智多謀且武藝超群的男主角洪達(dá)；同年，出演朱雨辰、郭京飛主演的都市情感劇《約會(huì)專家》，在劇中飾演某公司的副總韓偉；之后，出演張軒南執(zhí)導(dǎo)的都市勵(lì)志輕喜劇《傻根進(jìn)城》（原名《大根的夢(mèng)想生活》），在劇中飾演新夢(mèng)想公司副總馬可。

2014年，出演焦曉雨執(zhí)導(dǎo)的抗戰(zhàn)劇《地雷戰(zhàn)》，在劇中飾演埋伏在日軍身邊的共產(chǎn)黨情報(bào)人員、翻譯官文曉博。

2015年，出演經(jīng)超、周冬雨、任達(dá)華主演的年代傳奇劇《魔都風(fēng)云》，在劇中飾演用情專一的《申報(bào)》記者聶麟；同年，出演朱鎮(zhèn)模、張儷主演的都市愛情懸疑劇《親愛的，對(duì)不起》，在劇中飾演男主角周雨樓的好友黃大生；11月，參加CCTV-2互動(dòng)求證節(jié)目《是真的嗎》的錄制；12月2日，其參演的都市情感劇《愛情碟中諜》在湖南衛(wèi)視首播，在劇中飾演女主角丁小羽的鄰居姚海濤。

2016年3月16日，其與張若昀、孫怡、鄧倫共同出演的都市青春劇《十五年等待候鳥》在湖南衛(wèi)視首播，在劇中飾演丹尼爾的好友大衛(wèi)；4月23日，其與郝蕾、高亞麟、毛俊杰共同出演的都市情感劇《頭號(hào)前妻》上星播出，在劇中飾演溫柔體貼、淳和柔靜的付北興。

2017年3月31日，其主演的懸疑喜劇網(wǎng)絡(luò)電影《飛越瘋?cè)嗽褐�隨機(jī)兄弟》在騰訊視頻上線播出。

2017年6月7日，趙正陽執(zhí)導(dǎo)處女作喜劇電影《瘋狂伴娘團(tuán)》于6月7日，在南山旅游景區(qū)大佛廣場(chǎng)隆重舉行了開機(jī)儀式。

2017年12月12日，出演宋丹丹、張若昀、姜妍等領(lǐng)銜主演的青春成長(zhǎng)代際對(duì)話暖心壓軸大戲《親愛的她們》，在劇中飾演關(guān)志強(qiáng)。

2017年，由東侖傳媒制作出品，改編自同名小說，著名導(dǎo)演陳浩威執(zhí)導(dǎo)，趙正陽傾力加盟的古裝勵(lì)志偶像劇《夜天子》，在劇中飾演“夜郎第一狀”李秋池。

2016年12月18日，參加在內(nèi)蒙古通遼市舉行的“扶貧幫困愛心無限”慈善公益系列活動(dòng)。

趙正陽具有扎實(shí)的表演功底，在拍攝電視劇《愛的相對(duì)論》時(shí)，他不僅在表演上游刃有余，甚至有時(shí)還會(huì)冒出許多新鮮的想法，通過及時(shí)與導(dǎo)演以及搭戲演員的溝通令整個(gè)拍攝過程更加順暢，人物也塑造得更加立體豐滿。趙正陽也憑借其幽默風(fēng)趣的演繹，獲得了導(dǎo)演的贊揚(yáng)（網(wǎng)易評(píng)）。

趙正陽在電視劇《媳婦是怎樣煉成的》中，憑借張弛有度的表演，將范亮刻畫得活靈活現(xiàn)。趙正陽舉手投足間的表演十分到位，不夸張卻又能深入人心（新浪評(píng)）。他所塑造的范亮幽默可愛、受夾板氣，給觀眾留下了深刻的印象（北青網(wǎng)評(píng)）。

趙正陽給觀眾留下很多幽默、耍寶、喜歡自嘲的熒屏形象，而在電視劇《約會(huì)專家》中，他所塑造的韓偉則讓觀眾看到了他的另外一面；趙正陽在塑造角色時(shí)則更加注重對(duì)韓偉這一角色的內(nèi)心、動(dòng)作以及語言的塑造及詮釋，將韓偉的矛盾心理演繹得淋漓盡致（搜狐評(píng)）。