2015年，高旻睿高考以全国第三名的专业成绩进入上海戏剧学院表演系就读；10月，他参加湖南卫视原创校园纪实真人秀节目《一年级·大学季》的录制，并与佟大为、黄志忠、袁姗姗等合唱主题曲《新生》，从而正式进入演艺圈。

2016年1月，出演《一年级·大学季》音乐剧《如果爱》，他在剧中饰演男主角林见东。

2017年7月27日，高旻睿与王阳、刘璐等人共同主演的青春军旅偶像剧《深海利剑》首播，他在剧中演绎从一个懵懂的新兵成长为合格的潜艇战士卢一涛同年，与麦迪娜、樊驿宁、张子健等人共同主演的古装悬疑推理剧《秋官课院之狄仁杰浮世传奇》，并在剧中饰演机敏睿智的神探狄仁杰。

2018年6月6日，搭档于毅合作主演的都市刑侦剧《走火》首播，他在剧中饰演了一个阳光热情、心高气傲的天才型神探谭阳。

2020年，出演青春励志剧《燃！沙排少女》在青岛开机，在剧中饰演高歌。