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 。
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's uno》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 。
丁冠森是一个多才多艺的演员，他具有幽默风趣的个人风格 。丁冠森在电影《谁的青春不迷茫》中身穿校服，显得青春感十足；丁冠森所饰演的欧小洋呆萌而又可爱，让人顿生亲切之感，他的表演真实而又细腻，笑得灿烂、哭得痛心、喊得尽兴，就像把自己的青春搬上了银幕 。此外，他在电影《嫌疑人X的献身》亦有精彩的表现（网易评） 。
丁冠森是一个体贴、有礼貌、有才华的“撩妹高手”。他一脸呆萌略带羞涩的笑，让人完全想不到他是一个会打泰拳、会弹钢琴、会玩吉他的“实力boy”（刘同、郴州新闻网评） 。
