Pada tahun 1997, Liao Fan lulus dari Shanghai Theatre Academy dengan gelar sarjana di dunia seni peran, Angkatan 1993. Pada tahun 1998, ia memasuki industri film dengan perannya dalam "Eternal Moment", dan kemudian berakting dalam "Goodbye, Vancouver", "Love Story in Shanghai", "The Line", "Zodiac", dan karya-karya lainnya. Pada tahun 2008, ia dinominasikan untuk Aktor Terbaik di Golden Horse Awards ke-45 untuk karyanya "Ocean Flame". Pada tahun 2014, ia memenangkan Penghargaan Aktor Terbaik di Berlin International Film Festival Ke-64 untuk "Black Coal, Thin Ice", menjadi aktor Tiongkok pertama yang memenangkan penghargaan tersebut. Pada bulan Maret tahun berikutnya, ia memenangkan Penghargaan Aktor Terbaik di Asian Film Awards ke-9 untuk "Black Coal, Thin Ice". Pada 2015, ia muncul dalam film "The Final Master". Pada 2016, ia muncul dalam film "Guilty of Mind". Pada 2018, ia muncul dalam film "Ash Is Purest White" dan "Savage". Pada 2019, ia muncul dalam film "The Wild Goose Lake" dan drama "Faust".