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温兆伦从小到大是唱歌发烧友，受几个舅父影响喜欢唱歌，在中学时代已开始参加歌唱比赛并取得过冠军、亚军。1982年，参加无线电视举办的“第一届新秀歌唱大赛”止步十五名，一个星期之后无线一个女编导打电话叫他去香港电台电视部试镜被取录，1982年底，还在读高中的温兆伦加入香港电台电视部主持儿音节目《香蕉船》。一年之后，被前香港电台同事徐益平介绍入电台做DJ，1985年被唱片公司看上，签约成为全职歌手。
1986年，推出第一张粤语专辑《风雪前尘》；同年正式签约TVB，与郭晋安合作，演出单元式处景剧《城市故事》，饰演“表哥”角色，故此有了“温表哥”的绰号。2013年5月，与郑少秋加盟央视一套的公益圆梦类舞蹈真人秀节目《舞出我人生》；11月，参加国内首档户外公益旅游节目《两天一夜》。2015年2月6日，联袂黄征、余思潞等主演的惊悚电影《死亡之谜》全国上映；在《我姥爷1945》中饰演一名在中国土生土长的日本人。同年，主演以反腐败为主旋律的电影《守梦者》，饰演纪委书记、市长我本善良齐浩男今生无悔右为黎明义不容情丁有康
