上海戏剧学院毕业后，凭借电视剧《格格要出嫁》中饰演顺治顺利进入演艺圈。而后在电视剧《四大名捕》中饰演无情被众多观众所熟知，在电视剧《明天我不是羔羊》中，朱泳腾凭借精彩的表演、扎实的功底、独特的气质，征服了大批电视观众成为人气小生。在电视剧《娱乐没有圈》《金枝玉叶》《我的抗战》（三部）等影视作品中独挑大梁成为实力派演员。外表刚毅，但眼神忧郁，让朱泳腾流露出独特气质，成为内地独具风格的男演员。同杨幂、刘恺威合作的电视剧《如意》中饰演反一号高秋朗，而该剧也是杨幂与刘恺威的定情之作。2015年，加盟由刘俊杰指导的电视剧《我是杜拉拉》，在里面饰演守护杜拉拉的超级暖男陈逸。
2001年4月，在倪睿思主演的古装剧《格格要出嫁》中饰顺治；12月，拍摄了陈少波执导的青春偶像剧《一个人不如两个人》，饰鲁夕阳。
2003年，与王海珍共同主演了全景展现30年代旧南洋风情的悬疑剧《尘封迷案》，饰罗家龙；随后，与车仁表拍摄了古装电视连续剧《四大名捕》，朱泳腾饰演大师兄无情。
2005年11月，与韩雪、杨雪共同主演了都市情感剧《明天我不是羔羊》，扮演男主人公高雁翎；同年，与高曙光、李琳拍摄了不同年代人们的感情和思想的转变的作品《年年岁岁年年》中饰江林生。
2006年5月，主演了电影版《男才女貌》，饰毅军；6月，与何冰搭档，拍摄了王瑞执导的被媒体称为中国版《乱世佳人》的《北平小姐》，朱泳腾扮演了一个国民党司令的副官。
2007年5月，在王力可主演的惊悚、悬疑剧《疯狂的麦穗儿》中饰主治医生李录；8月，加盟了国内第一部反映都市人心理问题的电视剧《谁懂我的心》，饰下肢瘫痪的网球教练司徒夏；12月，与曾黎、刘小锋在同名电影改编的电视剧《蓝色档案》中互相搭档，朱泳腾诠释了军统局特工“银狐”。
2008年8月，与王学兵、王力可领衔主演了反特剿匪夺宝悬疑剧《迷雾重重》。
2009年6月，与苗乙乙在宜兴拍摄了家庭伦理和社会伦理的都市情感剧《血脉》，饰任华；12月，与韩雪、杨乐乐共同拍摄了中国内地自制都市喜剧《像傻瓜一样去爱》(原名：《娱乐没有圈》)，朱泳腾演绎了一个“彪悍”的杂志主编“肖雷”。
2010年6月，与田海蓉共同拍摄了年度时尚情感励志大戏《金枝玉叶》，朱泳腾在剧中饰演的是痴情“富二代”；9月，和冯嘉怡主演战争剧《生死归途》，饰反战主义者前园广成；11月，参与陈祥伟执导的讲述了一段狸猫换太子的悲情故事的《郎本无情》，扮演富家子弟张天宝；12月，与陆毅、刘涛共同主演爱情谍战剧《掩护》，扮演了心狠手辣的军统潘九阳。
2011年4月，与万妮恩、岳跃利合作，拍摄了全国首部反映成都城乡统筹题材的《在那桃花盛开的地方》，在剧中朱泳腾饰演的男一黎明，是一个善良大度的“心”好男人；5月，以反一号的身份加盟了民国情感剧《如意》，饰演因复仇而走上不归路的高秋朗；9月，与曹磊、阿斯茹共同主演年代怀旧情感励志剧《牧马人》，饰少数民族巴特尔；10月，与戴娇倩共同主演了抗战剧《我的抗战》，饰游击队长聂天鸣；10月19日，客串了冯小刚执导的饥荒题材作品《一九四二》，饰河南籍国民党军官秘书。
2012年2月，拍摄家庭伦理亲情剧《幸福绽放》，饰父亲钟建民；4月，参与孙耀琦、李佳航主演的职场青春偶像剧《艾米加油》，塑造了冷面上司赵来；11月，与李解、刘思彤共同主演了抗日军旅题材作品《我的抗战2》，饰演新四军猎豹突击队队长聂天鸣；12月，与斌子、马雅舒领衔主演了以“九一八事变”前后的东北抗战为故事背景《枪火》，扮演了留学军官徐文杰。
2013年9月，拍摄了余淳执导的都市情感戏《幸福请你等等我》，在剧中朱泳腾饰演了一位整容医生；12月，与侯京健共同主演了真实历史事件抗战以来最伟大的抢救工作改编而成的《省港大营救》，朱泳腾在剧中饰演一名汪伪政权工作者。
2014年6月，搭档韩雪、张天霖主演民国越狱题材作品《冲出月亮岛》，朱泳腾扮演体育教师刘墨扬。
2015年，搭档董璇主演电视剧《我爷爷和奶奶的故事》，朱泳腾在剧中饰演的牛犊子。谍战大戏《孤雁》热播，朱泳腾饰国民党将领高峰。都市情感励志剧《我是杜拉拉》杀青，演绎杜拉拉的初恋情人陈逸。
2016年，主演暖心励志时尚爱情大剧《柠檬初上》。7月主演都市话题剧《周末父母》。