任天野爱好运动，自幼热爱足球，16岁来到辽宁踢球，然而，不到两年，因为在球场上不慎受伤结束了自己的足球梦想。18岁只身来到了广州打工。为了生计，先后做过餐厅服务员、理发师、股票经纪人和赛车手，还搞过房地产，在天津练过摊，在德国走过T台，最艰苦的时候，甚至没钱交房租。一个偶然的机会，进入《某年某月某一天》剧组，从此开始演艺生涯。
2002年，首次主演庞好执导的电视剧《某年某月某一天》饰演哥哥陆天野，在剧中为了救助得了肾病的妹妹陆雪婷，当保安部经理，在这期间发生的故事。匈牙利国家电视台购得该剧版权，成为第一部被东欧国家引进的中国电视剧。同年与董璇、孙耀威、乔振宇等主演古装武侠剧《雪花女神龙》，在剧中饰演司马长风和司马乘风。在李幼斌、于小慧主演的惊险悬疑剧《情有千千劫》中饰演法医严钊。在焦恩俊、吴辰君主演的古装武侠剧《狼侠》中饰演镖头雷少雄。
2003年，在丁梦雨、高露主演的都市青春时尚剧《阳光丽人》中饰演张弛。同年在程前、靳东主演的古装剧《东方朔》中饰演景逵。在邢岷山、沈培艺主演的情感剧《跟着阳光跳舞》中饰演阿健。
2004年，与孙逸飞、徐筠主演沙碧红、沙碧芳执导的电视剧《又见花儿开》，在剧中饰演卧底警察李锐锋，受到观众喜爱。同年在胡兵、张庭、TAE、黄奕主演的悬疑科幻剧《绝对计划》中饰演飞鸟。
2006年，在杨文军执导，叶童、林熙蕾、王海珍、薛佳凝主演的爱情轻喜剧《摇摆女郎》中饰演陆鹏。同年，与曾宝仪、陈司翰主演《粉红女郎》三部曲系列之一《粉领一族》。在唐国强、陈好主演的古装史诗剧《大敦煌》中饰演旺荣。在杨幂、陈思成主演的历史剧《王昭君》中饰演呼韩邪长子雕陶莫皋。在谢霆锋、李心洁、严宽主演的武侠剧《大人物》中饰演柳青。
2007年，在寇世勋、苗圃、黄觉主演的反映第一代赴美华工及旧金山华埠移民风雨几十年的史诗剧作《风雨唐人街》中饰演黄阿愚。同年在佟大为、陈丽娜主演电视剧《女特警》中饰演林知兵。在张汉杰执导的抗战剧《关中秘事》中饰演董庆。同年与周群达、吴晓敏主演央视电影频道节目中心出品的数字电影《镖行天下之桃花劫》，饰演振远大将军的副将李锋。在寇世勋、杨幂主演的古装历史剧《大秦直道》中饰演冒顿。
2008年，在李国立执导，胡歌、林依晨、刘诗诗主演的金庸武侠剧《射雕英雄传》中饰演郭啸天。同年在寇世勋、尤勇、何琳主演电视剧《再向虎山行》中饰演姚立中。
2009年，与刘恺威、佟丽娅主演家庭伦理剧《娘妻》，在剧中饰演许家俊。同年与韩雪主演电视剧《利剑》饰反派姬少康。在唐国强主演的大型史诗剧《东方》中饰演第一资本家荣毅仁。
2010年，与陈小春、梁馨主演抗日革命题材剧《狭路兄弟》饰演马立仁。同年与侯勇、徐佳主演刘猛执导的电视剧《我是特种兵》饰演高中队。与尤勇、高明、王新主演战争剧《侦察记》饰卧底金少波。同年与高一童、王雨主演电影《悬空12小时》饰演廖猛。
2011年，与陈浩民、赵柯、张世主演古装探案剧《卜案》饰演尉迟方。同年在陈逸恒、范志博、李琦主演的西北传奇史诗大剧《射天狼》中饰演魏鹏飞。与高明、徐帆、郭冬临主演军旅题材剧《戎装女人》饰演吕振堂。同年与袁志博主演反应淮河抗洪的电影《王家坝》饰演水生。
2012年，与宗峰岩、马雅舒主演当代情感剧《娘心》饰演阿荣。同年在吴京、徐佳、何达主演军旅题材剧《我是特种兵之利刃出鞘》中饰演教官“章鱼”。
2013年，在徐佳、程愫、傅程鹏主演的青春军旅励志剧《我是特种兵之火凤凰》饰演恐怖组织头目。同年与牛丽燕、方力申主演反恐军旅剧《未来战士》饰演穆野。在肖顺尧、冯丹滢主演的长篇现实军旅题材励志剧《8848》，饰演莫军。与张曦文、吴晓敏、屈h主演抗日战争剧《一个人战争》，在剧中饰演贾大力。
2015年任天野出演的当代军旅剧《特警力量》，于4月27日在湖南卫视金鹰独播剧场播出。在剧中饰演龙飞虎一角。