2002年，参与拍摄周杰伦歌曲《火车叨位去》的MV。

2004年，出演周杰伦歌曲《搁浅》的MV，从而正式进入演艺圈。

2005年，经周杰伦推荐担任歌曲《发如雪》MV男主角。

2009年，出演个人首部电视剧《草食男V.S.肉食女之恋爱营养学》。

2010年，出演周杰伦执导的科幻题材都市偶像剧《熊猫人》，在剧中饰演王虎手下猛将北斗。

2012年，出演李政颖、周孝安主演的警匪单元剧《廉政英雄》，在剧中饰演《第五单元：正己专案》中的江皓熙；同年，代言线上游戏《西游释厄传》，并推出同名单曲《西游释厄传》，这是他的首支个人单曲。

2013年，出演个人首部电影《天台爱情》，在剧中雷哥的手下红毛。

2014年，与林心如、戴君竹、高英轩合作主演电视电影《我的妈妈》，在剧中饰演金少杰，与林心如有对手戏；同年，客串赵又廷、修杰楷、林更新主演的电影《痞子英雄：黎明升起》，在剧中饰演黑鹰队长。

黄怀晨与周杰伦是国中、高中时期的同学及朋友。黄怀晨的外公是得恩堂眼镜创办人，他的他妈妈和哥哥黄暐晨都在公司担任高层。

2012年6月30，黄怀晨与台湾女艺人戴君竹举行婚礼。

黄怀晨长相神似漫画“北斗神拳”主角，他很符合偶像剧《熊猫人》北斗的冷酷味。黄怀晨被誉为“耐操汉子”，他拥有结实的手臂、帅气的外表、人鱼线、健美身材。