2010年7月，参加《Road To Asia》Day Day Up中日国际选秀湖南卫视总决赛并获得赴日本学习机会。
2011年1月2日，作为RTA少年组成员正式出道；同年7月10日 ，与刘俊麟、徐浩、左溢、叶子淳共同搭挡主持湖南卫视综艺节目《少年进化论》（后更名为《少年成长说》）。
2012年3月，凭《少年进化论》获得“第五届《综艺》”年度潜力主持人奖项；同年4月6日，参加湖南卫视《天天向上》特步专场，开场秀《abracadabra》，与潘玮柏，韩庚，谢霆锋，蔡依林同台；同年4月20日，参加湖南卫视《天天向上》，开场秀《Ready To Go》中文版及退场《Ready To Go》英文版（RTA少年组及American4）；同年5月21日，随组合RTA少年组发行第一张专辑《少年进化论》；之后，参加腾讯网《名人坊》的录制；同年10月28日，参加湖南怀化“三古”文化节演唱会。
2013年2月，参加“辽宁卫视春晚”；同年3月，参加CCTV14少儿频道《大手牵小手》节目；同年4月26日，他所在的RTA少年组发行第二张专辑《未来制造工厂》，其中《Rock Baby》为朱元冰的独唱歌曲；同年，RTA少年组因合约到期未续约而解散。
2014年3月11日，发布与徐浩合作的单曲《跟着太阳走》；同年3月20日，《跟着太阳走》MV首发；同年4月6日，朱元冰与徐浩的首本图文影像志《在太阳星等你》上市；同年5月1日，与徐浩在西安大明宫万达举行了图文影像志《在太阳星等你》的首场签售活动。
2015年，与许晴、林永健、温升豪、王晓晨合作主演都市轻喜剧《妈妈像花儿一样》，在剧中饰演马天行，这是他的首部电视剧作品 ；同年4月27日，与徐浩推出单曲《彩虹物语》；同年5月19日，推出个人单曲《I Don't wanna lose U》；同年6月16日，推出个人单曲《单人》，该歌曲是一首轻悲伤的慢情歌；同年7月3日，其单曲《I Don't wanna lose U》的MV全网首发，这是他的首支唱跳舞曲MV；同年7月13日，与徐浩推出组合首张音乐专辑《重生REBIRTH》，收录了包括《重生》、《彩虹物语》等在内的8首歌曲。
2016年1月，以“天天小兄弟”的形式参与湖南卫视《天天向上》的节目录制；之后，获得“繁星盛典”年度跨界艺人；同年3月28日，出席东方风云榜并获东方新人奖；同年3月29日，获得“第二届酷音乐亚洲盛典”年度90后人气歌手奖；随后，其主演的偶像剧《十五年等待候鸟》在湖南卫视播出；同年7月15日，推出个人单曲《回忆漩涡》及MV；同年8月9日，推出与李艺彤合唱的歌曲《一首对唱》；同年9月21日，推出个人单曲《泡腾片》；之后，与邢菲、杨霖、商侃合作主演玄幻校园网络剧《超级小郎中》，在剧中饰演医术天赋过人且体内还暗藏龙灵之力的男主角杨逸。
2017年3月2日，推出与阿悄合唱的歌曲《因为遇见你》，并作为同名电视剧的片尾曲；同年，与蒋依依、杨奇煜、黄一琳合作主演科幻悬疑网络剧《端脑》，在剧中饰演爱好推理的男主角夏驰。
2018年10月，与许凯、张榕容合作出演由于中中执导的搞笑热血古装青春剧《从前有座灵剑山》开机；11月30日，其参演的科幻爱情悬疑剧《萌族酷狗侦探第二季》首播，在剧中饰演大侠的同学常生。
2019年，11月主演电视剧《从前有座灵剑山》在11月12日在爱奇艺、腾讯视频全网上线。