2003年出演《隋唐英雄传》李世民。2010年主演《五星红旗迎风飘扬》获得第28届中国电视剧“飞天奖“一等奖，郑国霖在剧中饰演两弹元勋邓稼先。 2013年在电视剧《像火花像蝴蝶》中饰演唐立平。 2014年主演《隋唐英雄3》饰演唐太宗李世民。
小时候的郑国霖非常喜欢文艺。去爸妈同事家，大家最喜欢看他表演节目，长大了，他想学表演，拍电影电视剧。兴趣使然，郑国霖报考了上海银都艺校。1994年香港TVB无线演员培训班来内地招生，郑国霖成功入选，进入了TVB培训班。1996年回到上海，郑国霖加入了《少年英雄方世玉》剧组。开始了演绎道路
2001年，与林志颖主演的电视剧《绝世双骄》播出，剧中郑国霖饰演小江。
2003年，与黄海冰、聂远、释小龙出演《隋唐英雄传》，该剧是一部古装历史剧，讲述隋末唐初乱世纷争下，由郑国霖饰演的李世民在众多英雄豪杰辅佐下平定天下的故事。 2004年，与赵文卓、何润东、冯绍峰出演《风云2》，郑国霖饰演怀灭。
2008年初，由巴金名著改编的电视连续剧新版《家》卫视播出，剧中郑国霖饰演高觉民。
2009年，出演由吴子牛执导的革命史诗献礼剧《红七军》，演绎李明瑞一角，为自己拓宽了戏路成功转型。
图册郑国霖《红七军》剧照参考资料来源：
2010年，郑国霖、唐国强主演的《五星红旗迎风飘扬》在央视一套播出，讲述的是由郑国霖饰演的邓稼先等老一辈科学家为祖国发展事业无畏奉献的故事。该剧获28届飞天奖最佳影片。
2010年，于正工作室联合紫骏影视传媒集团出品的电视剧《美人天下》在卫视播出。该剧汇集张庭、郑国霖、李小璐、明道、杨幂、何晟铭明星阵容，郑国霖在剧中饰演唐高宗李治，与杨幂饰演的青鸾上演一段“人狐”虐恋。
2012年，参演由李慧珠执导、改编自毕飞宇小说《上海往事》的民国年代剧《像火花像蝴蝶》6月22日在东方卫视、江苏卫视播出，讲述的是由郑国霖饰演的亦正亦邪的人物唐立平与胡军饰演的段绍荣争霸上海滩的故事。
2013年，郑国霖领衔主演的革命传奇谍战大剧《孤胆英雄》自12月15日至12月26日在上海东方电影频道首播期间，单集最高收视率高达4.1，平均收视2.5，远远高于频道基准收视点，最高收视份额高达14.47，全年年度排名第三名。并被上海东方电影频道授予2013~2014年度十大优秀电视剧第四名的荣誉，剧中郑国霖一人分饰两角。
2014年，古装传奇大剧《隋唐英雄3》湖南卫视播出，剧中郑国霖出演唐太宗李世民，这是郑国霖自2003年《隋唐英雄传》饰演李世民后再度出演李世民一角。
▪2012-02-28 郑国霖助阵《公益的力量》被授予荣誉证书 (获奖)
2012年12月12日，郑国霖出席了由《生活元素》杂志举办的“悦读-与爱相随暨第四届乡村小学图书馆计划慈善拍卖盛典”活动。
演戏很稳，是一个很懂得细腻处理人物细节和情感的好演员。(张纪中)
是一个很会读剧本、演戏很认真的演员。(胡军)
很好合作，是一个演戏有灵魂的演员。(娜仁花)
从《美人天下》到《像火花像蝴蝶》再到《新神雕侠侣》，郑国霖用自己独特的表演展示了自己出色的演技，也因为俊朗的外形和阳光的性格被誉为内地实力派演员。(金鹰网评)
演戏很稳，是一个很懂得细腻处理人物细节和情感的好演员。(张纪中)
是一个很会读剧本、演戏很认真的演员。(胡军)
很好合作，是一个演戏有灵魂的演员。(娜仁花)
从《美人天下》到《像火花像蝴蝶》再到《新神雕侠侣》，郑国霖用自己独特的表演展示了自己出色的演技，也因为俊朗的外形和阳光的性格被誉为内地实力派演员。(金鹰网评)
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