丁冠森出生于黑龙江省,丁冠森家对门的邻居是哈尔滨话剧院的一位老导演,老导演发现了丁冠森的表演天赋,并向来哈尔滨拍摄的剧组推荐了丁冠森,七八岁的丁冠森在剧中演了一个村长家的儿子。拍摄结束后,丁冠森觉得演戏很好玩,便要求学习表演,于是丁冠森的妈妈就送丁冠森去少年宫的表演班学习。因为第一次拍戏给剧组留下了深刻的印象,丁冠森高中的时候,又被之前剧组的工作人员介绍去拍了一部戏。丁冠森高考时虽然通过了艺术类考试,但却在文化课考试前夕患急性阑尾炎,因此错失了目标大学；之后,他选择复读一年,并最终考入了中国传媒大学。此外,丁冠森不仅拍摄了多部广告作品,而且还会打泰拳,弹钢琴及吉他。
丁冠森写真2015年,与刘静怡,庄洁梦,尹淇合作主演都市励志爱情喜剧《女仆咖啡厅》,在剧中饰演认真执着,仗义不失幽默,长相帅气而略有喜感的男主角叶小辉,这是他的首部影视剧作品,从而正式进入演艺圈；同年,与白敬亭,李宏毅,赵文龙合作主演根据刘同同名小说改编的青春校园电影《谁的青春不迷茫》,在片中饰演像唐僧一样唠叨却呆萌暖心的欧小洋,这是他的首部电影作品；此外,他还出演了高宇执导的青春校园网络剧《象牙塔》。2016年4月,参加湖南卫视综艺节目《快乐大本营》的录制,并现场与王鹤润合唱歌曲《五环之歌》；随后,推出与白敬亭,李宏毅,赵文龙合唱的歌曲《青茫》,并作为电影《谁的青春不迷茫》的主题曲；同年5月,登上时尚杂志《风度men'suno》的封面,并拍摄了一组写真；同年5月4日,推出首支个人单曲《头大的爱情》；同年,与景甜,欧豪,张宁江,周游合作主演青春校园电影《青禾男高》,在片中饰演幽默风趣且重情重义的青禾男高学生阿屁；此外,他还出演了苏有朋执导的悬疑电影《嫌疑人X的献身》,在片中饰演警察曹伟,这是他首次在影视作品中尝试警察的角色。2017年,与薛昊婧,陈汛,姜梓新合作主演根据金庸同名小说改编的古装武侠剧《笑傲江湖》,在剧中饰演风流倜傥,重情重义的男主角令狐冲,这是他首次在影视作品中尝试古装扮相。2019年6月19日,演唱的《陪你到世界之巅》电视剧插曲《目光之吻》发行。8月,其主演的都市青春剧《半暖时光》开机。2021年4月30日,主演的爱情片《你的婚礼》在全国上映。8月18日,其参演的女性青春成长话题剧《机智的上半场》播出。2022年1月18日,参演的电视剧《淘金》播出。8月4日,主演的电影《我们的样子像极了爱情》上映。7月9日,综艺《暑与我们的夏天》官宣阵容,丁冠森加盟,将于7月12日至17日在搜狐视频独家直播。2022年7月30日晚,第36届大众电影百花奖颁奖典礼,张杰,张蓝心,张艺凡,丁冠森,苏晓彤,庄达菲演绎《狙击手》主题曲《年轻人》。9月9日,将参加北京国际电影节•第29届大学生电影节青春之夜。9月15日,主演的爱情剧《两个人的小森林》播出；10月7日,参演的电影《理工男》在武汉光谷开机。2023年1月22日,加盟《春满东方兔年兔奋·2023东方卫视春节晚会》,演唱歌曲《这里没人叫“喂”》；1月24日,领衔主演的电影《中国乒乓之绝地反击》上映。5月23日,演唱的中国电影华表奖主题推广曲《光辉》在CCTV-6电影频道,电影频道融媒体矩阵及全网平台同步播出。