1995年喻恩泰考入上海戏剧学院电视系电视编辑专业本科班，大学四年，年年获学院奖学金。

1999年2月至1999年10月喻恩泰任职于新成立的澳门卫星电视旅游台节目部，策划、编导、主持多档综艺节目，开始自己的主持生涯。

2000年1月参加上海戏剧学院主持人方向全国研究生考试，总分居全院榜首，英语及专业理论均为第一名。

2002年，获英国牛津大学全额奖学金，作为交换学生赴该校学习莎士比亚戏剧，历时一个学期。同年参演尚敬导演，宁财神编剧的情景喜剧《都市男女》，饰演一个精通电脑有点傻里傻气的李汤姆。

2005年，以第一名的成绩考取上海戏剧学院导演专业博士生，后来选择延读。同年参演尚敬导演的情景喜剧《武林外传》，喻恩泰饰演一位满口之乎者也的穷酸秀才吕轻侯，一夜之间成为了家喻户晓的明星。

《武林外传》令喻恩泰走红荧屏，但他却在形势一片大好的2006年选择了攻读中央戏剧学院的博士学位。

为此，两年来他一口气推掉了十几部戏，其中也包括大热荧屏的《闯关东》。2006年，经笔试面试通过，考取中央戏剧学院导演专业博士生，9月正式由上戏转学到中戏攻读博士学位。同年出演赖声川导演的话剧《暗恋桃花源》，饰演渔夫老陶。

2009年7月，中央戏剧学院表、导演艺术研究博士毕业。同年，首度尝试拍摄刘家成执导的战争戏《高粱红了》，他扮演的国民党军官黄友根既幽默诙谐又不失可爱，这个人物不仅为沉重的战争戏带来一抹轻松的喜剧成分，更是一个非常丰富的角色。

2010年，电影版《武林外传》开拍，原班演员人马联袂出演，喻恩泰再次出演“吕秀才”。影片上映之后，票房7180万元首周夺冠。《武林外传》投资不到2000万，其全国票房突破2亿，该片成为2011年春节档中国电影市场上最赚钱的电影。

2011年，喻恩泰参演喜剧电影《做次有钱人》，出演男主角，在《做次 有钱人》片中，喻恩泰不仅诠释穷屌丝和高富帅两大重要角色，还跟OL美女戚薇谈恋爱。凭借此片获得第4届澳门国际电影节最佳男主角奖。

2012年，喻恩泰出演《大秦帝国之纵横》中秦朝历史上有名的纵横家的张仪。该剧讲述了张仪如何从一市井之徒一步步当上了秦国的相国，凭借口才雄辩，纵横 捭阖在战争四起的时代游说列国诸侯，玩转战国政治，在秦国四面重围之时如何以外交手腕使秦国夹缝中得以生存。

2013年，喻恩泰出演根据李承鹏同名小说改编的喜剧爱情电影《李可乐寻人记》，电影基本延续了小说笑中有泪的情愫。喻恩泰所饰演的李可乐是平凡人的代表，他在生活中嬉笑怒骂，他所经历的辛酸能引起所有小人物的共鸣。找人在电影中是一种隐喻，通过找人让大家共渡难关才能看到生活的希望。

2014年，喻恩泰主演爱情喜剧电影《擦枪走火》，喻恩泰扮演的男一号黄斗为了爱情，也为了事业，和赵文琪饰演的富家女眉来眼去，却渐渐遗忘了倪虹洁饰演的女友蓝天。

2016年，由陈国富监制，杨庆执导的影片《火锅英雄》预告片爆出，一经上线就得到无数影迷在各大视频网站上的超高点击!片中喻恩泰扮演的王平川，造型一改他往日斯文形象，很多观众惊呼不打字幕都不知道是喻恩泰演的。10月，参演的电影《一句顶一万句》上映，在片中饰演蒋九。

2017年，出演王小列执导的都市欢乐剧《新围城》。

2018年出演易术执导电影《余生请多指教》。

2018年7月，担任河北卫视《中华好诗词大学季第二季》节目主持人。

2018年12月，确认主演电视剧《孤城闭》，饰演晏殊。

2019年9月10日，主演的网剧《我是班主任》播出。

2019年12月4日，由其参演、金铁木执导的国内首档剧情式历史纪录片《风云战国之列国》宣布定档，将于12月11日开播。