2017年,参加腾讯视频选秀娱乐节目《明日之子》,获得全国总决赛季军,同时他还参与录制了《明日之子》的同名主题曲《明日之子》；8月26日,推出个人首支原创歌曲《来日方长》；10月18日,受邀出席“ELLE风尚大典”；同年,参加“明日之子全国巡回演唱会”；11月23日,受邀参加“网易年度态度大赏”,获得“年度最有态度新锐歌手”奖；12月8日,其参与配音的传记类动画影片《至爱梵高·星空之谜》上映,片中他担任了男主角邮差的配音工作；12月21日,获得第八届牛耳奖互联网年度新锐人物。2018年1月12日,与周震南共同演唱的歌曲《吸引力法则》上线,这首歌也是电视剧《恋爱先生》的插曲；4月起,参与电视剧《我的不惑青春》拍摄；12月6日,发行首张EP《局外人》,其中包含赵天宇亲自填词《无解》。2019年4月,参与电视剧《古剑奇谭之青云诀》拍摄。6月14日,首本图书作品集《人在局外》正式开启预售。2019年10月,主演电视剧《看见味道的你》。2019年参演电影《亲爱的新年好》。2020年,担任芒果TV团体音乐励志类综艺纪录片《这,就是少年》明星导师；12月24日,特别出演的古装浪漫轻喜剧《少爷与我的罗曼史》在腾讯视频开播。2021年,参演电视剧《玲珑》。2022年12月8日,主演的电视剧《拜托了！8小时》播出。赵天宇写真赵天宇舞台照赵天宇《至爱梵高·星空之谜》赵天宇牛耳奖颁奖现场
荆棘丛生的成长道路,赋予了赵天宇淡然而强大的内心,使得他的歌声更具感染力。在参加《明日之子》时,赵天宇以歌曲《奇妙能力歌》,《Faith》,《被驯服的象》,展现着他在舞台上的自信和光芒四射。而在舞台下,赵天宇阳光而明媚的开朗性格与幸福家庭中长大的孩子别无二致,丝毫看不出小时候的经历给他留下的伤疤。此外,赵天宇经过生活的千锤百炼,铸就了一颗坚强的内心,使他把一切都看得十分通透。赵天宇不仅长相清秀,专业功底也十分扎实。他翻唱的《我喜欢上你时的内心活动》,演唱技巧及唱功都十分稳定。赵天宇的吉他和演唱,都可以用两个字形容：干净。可以使人想到网上传播DEMO时期的陈粒。而有些鼻音部分,甚至还有林俊杰的影子。