1994年，范玉林考入上海谢晋恒通学校，毕业之后在电视剧《军人梦》中饰演第一男主角。1996年，范雨林转战香港，与郑则仕等合演电视剧《孙子兵法之战国传奇》。1998年，范玉林到美国拍戏。

2009年3月，在孙红雷、姚晨等主演的谍战剧《潜伏》中饰演冷酷十足行动队队长马奎；5月，参演由谷锦云、崔波、刘小锋出演的《尖刀队》饰演“耿得胜”。

2010年，2月份参演由高升中、王伟民执导、王洛勇、何琢言出演的国内战争大剧《拯救女兵司徒慧》饰演“冷汉章”；5月，参演高希希执导、陈建斌、陆毅等主演的古装剧《三国》，饰演孙坚一角。9月份参演由李伟、海涛执导、马少骅、张秋歌出演的打造大型史诗献礼剧《辛亥革命》饰演“徐锡麟”。10月份由万盛华执导、唐国强、朱宏嘉出演的纪念建党九十周年献礼剧《硝烟背后的战争》饰演“张振西”。

2011年，8月份参演由阚卫平执导、侯勇、邵峰出演的海峡两岸亲情大剧《兄弟海》饰演“唐玉银”。

2012年，7月份参演由国建勇执导、于震、杨烁出演的谍战剧《利箭行动》饰演“章云飞”。11月份参演由国建勇执导、杨烁、于震、王力可主演的抗日新剧《决战燕子门》饰演掌门人“东方白”。12月份参演由徐杰执导、郭柯彤、马薇、贺刚出演的大型电视连续剧《刑警战记》饰演“田鹏”。

2014年，2月份参演由方涛执导、斯琴高娃、曹培昌主演的年代传奇电视剧《乱世烟雨》饰演“金成天”。

2015年11月，担任影片总导演兼领衔主演反应打击国际制毒和贩毒团伙的谍战动作片《非常通缉》，饰演中国特工李奇；随后，主演电影《君子道》，饰演丁力。

2018年9月10日，参演电视剧《铁血殊途》首播。

2019年10月16日，范雨林执导、主演并担纲编剧的电影《小城大事》在南昌湾里正式开机。