罗子溢出生于香港，虽然从小就是一个乖乖男，读书时从未被学校记过，但他小时候偶尔也会调皮，曾因小事被父亲用藤条抽打，也被赶出家门，还试过神主牌前罚跪 。罗子溢是在大埔围村长大的，一大家人住在一栋村屋里，没什么娱乐，朋友也少，更很少到市区，20岁才学会上网并有第一部电脑 。
2001年，罗子溢从大埔官立中学毕业后，报读了拯溺铜章课程，于青衣灏景湾会所泳池担任救生员 。
2006年4月5日，其参演的惊悚悬疑电影《黑夜》上映；同年，与温雅妍、梁嫈、白梓轩合作主演青春情感剧《过渡青春》。2007年6月21日，其参演的警匪悬疑电影《跟踪》上映。
2008年4月24日，与江若琳、田原、曾志伟联袂主演的喜剧电影《六楼后座2：家属谢礼》首映，在片中饰演个性憨直的古惑仔阿谦 ；同年，根据王朔同名小说改编的剧情电影《一半海水一半火焰》上映，罗子溢在片中饰演女主角丽川的弟弟，与莫小棋饰演一对姐弟 。
2010年，出演林利、王合喜、刘家辉主演的时装剧《火速救兵》；12月24日，与周秀娜、沈志明、杨梓瑶领衔主演的爱情电影《婚前试爱》首映，在片中担纲男主角，饰演个性率直的便衣警察阿泽，该片在香港上映期间票房突破了800万港币 ；此外，他还出演了傅颖《黑房》的MV。
2011年，与佘诗曼、方力申、陈嘉桓领衔主演爱情电影《人约离婚后》，在片中饰演男二号世杰 ；7月7日，与傅颖、周秀娜、杰西卡·C合作主演的爱情电影《热浪球爱战》上映，在片中饰演帅气多金、身材健硕的男主角Tim ；随后，与谢婷婷搭档主演惊悚悬疑电影《猛鬼爱情故事》 ；同年，与关逸扬搭档主演舞台剧《我的基本生活》，这是他首次在戏剧作品中尝试男同性恋的角色 。
2012年2月13日，与马国明、杨怡领衔主演的时装医务剧《OnCall36小时》首播，在剧中饰演性格外向的实习医生杨沛聪 ，并凭借该剧获得Astro On Demand我的最爱颁奖礼最佳男配角奖 ；6月24日，其主演的警匪剧《飞虎》播出。2013年1月，其主演的动作电影《古惑仔：江湖新秩序》上映，在片中饰演重情重义的男主角陈浩南 ；随后，与马国明、杨怡、吴启华领衔主演时装医务剧《On Call 36小时Ⅱ》 ；同年，与吴镇宇、张智霖、胡杏儿共同出演时装剧《冲上云霄Ⅱ》，在剧中饰演飞行学员詹子麟，并凭借该剧获得新加坡星和无线电视大奖飞跃进步男艺人奖 。
2014年1月31日，由甄子丹、周润发、郭富城领衔主演的神话动作电影《西游记之大闹天宫》上映，罗子溢在片中饰演李靖的次子、哪吒的二哥木吒；同年，与沈震轩、蔡思贝、米雪领衔主演时装爱情剧《冲线》，在剧中饰演为人随和又重情重义的男主角游达 ；之后，与郭富城、巩俐、冯绍峰、小沈阳领衔主演魔幻动作电影《西游记之孙悟空三打白骨精》，在片中饰演受观音菩萨点化而保护唐僧西天取经的沙僧 ，该片于2016年2月8日上映，并取得了12.01亿元人民币的票房成绩 ；10月19日，其主演的警匪剧《飞虎2》首播，在剧中饰演飞虎队攻击手俞学礼。
2015年3月27日，与郑中基、何超仪联袂主演的悬疑电影《第七谎言》上映，在片中饰演表面上循规蹈矩、却拥有不为人知的秘密的司机阿桑 ；同年，与黄灿灿、严禹豪合作主演根据明晓溪同名小说改编的青春爱情电影《泡沫之夏》，在片中饰演冷酷又不失温柔的男主角欧辰，该片于2016年7月21日上映 ；此外，他还凭借电视剧《冲线》获得2015万千星辉颁奖典礼最佳男主角奖的提名 。
2016年，与王阳、朱锐、罗嘉良联袂主演警匪悬疑网络剧《无间道》，在剧中饰演处事圆滑、心思缜密的男主角韦峻轩 ；同年，与郭富城、冯绍峰、赵丽颖领衔主演魔幻喜剧电影《西游记之女儿国》，在片中饰演唐僧的三徒弟沙僧 。
2017年1月，参加爱奇艺综艺节目《大牌对王牌》的录制 ；6月，随电影《西游记女儿国》剧组一同参加微博电影之夜 。2019年9月20日，与任达华、梁咏琪、杨采妮联袂主演的剧情电影《小Q》上映，他所饰演的Simon是名导盲犬训练师，负责训练导盲犬 。
2020年1月1日，与刘宪华、何润东等人合作主演的动作冒险电影《征途》上映 ；10月19日，与张曦雯、韦家雄联合主演的时装喜剧《木棘证人》播出，他在剧中饰演的是身为警察的男主角高力基 。
2021年1月25日，《陀枪师姐2021》在香港翡翠台和腾讯视频播出，他在剧中饰演刘达华 。10月18日，在播出的电视剧《星空下的仁医》里饰演文栢熙。 2021年12月30日，罗子溢参演的港风家族剧《家族荣耀》宣布定档2022年1月4日。
2022年1月7日，罗子溢参演《婚后事》。
罗子溢小学四年级时暗恋过女生，他真正的初恋发生在15岁，对方是他的同学，不过他没胆表白，后在朋友的帮忙传话下而间接促成了恋情，但仅维持一个学期便无疾而终 。
2010年6月，罗子溢与傅颖因合作拍电影而传出绯闻。2011年8月，罗子溢与傅颖分手；11月，罗子溢与比其年长5岁的女演员杨茜尧（原名杨怡）的恋情曝光 。
2012年9月20日，罗子溢与杨茜尧正式承认恋情 。2016年3月22日，罗子溢与杨茜尧在英国肯特郡利兹普城堡（Leeds Castle）拍摄婚纱照 ；10月2日，与杨茜尧在香港补办喜宴，并正式注册结婚 。
2020年4月22日，罗子溢与杨茜尧的女儿罗翊心（Hera，小名珍珠）出生 ；10月26日，宣布将名字由罗仲谦改为罗子溢，其妻子杨怡则改名为杨茜尧 。
2021年12月15日，杨茜尧秘密生子，母子平安，凑成一个“好”字 。
2009年12月7日，罗子溢参加慈善公益节目《欢乐满东华》，并为东华筹得30多万元善款 。2012年6月24日，参加仁爱堂慈善演唱会，为教育基金筹款。
2015年4月23日，参加第六届“飞上云霄”计划，作为活动大使，带领一众小学生登上客机，参观航空设施，并学习航空知识及飞行经验 。
罗子溢有着四十吋的胸肌及不羁的外形，不仅生得好看，而且人又聪明 。罗子溢具有出色的演技，拥有好身材的他，在影视作品中脱衣有肉、穿衣显瘦，颜值加实力兼具的他，用一股“man帅风”征服了观众 。在电视剧《On Call 36小时》中，罗子溢健硕的身形，与西装笔挺的医生形象格格不入，他也因此被称作为“变形侠医” 。罗子溢的演技扎实，无论外形还是其他方面都很符合《无间道》剧中主角亦正亦邪的硬汉形象 。虽然罗子溢在电影《古惑仔》中扮演陈浩南，但他在生活中却没有古惑仔的叛逆和痞气 （凤凰网、网易、新浪、梁家树、腾讯评）。
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