임형국은 홍익대학교에서 영어영문학을 전공한 후 연극계에 입문해 '고도를 기다리며' 등의 작품에서 호연을 펼치며 주목받았다. 이후 수많은 독립 단편 영화에 출연하며 독립영화계의 연기파 배우로 입지를 다졌으며, 현재는 영화와 드라마를 망라한 다양한 작품에 출연하고 있다. 백두산, 비상선언, 마더 등 굵직한 영화부터 언더커버, 종이의 집: 공동경제구역, 지옥 등 장르를 넘나드는 드라마까지 폭넓은 필모그래피를 자랑하며, 특히 넷플릭스 시리즈 스위트홈 시즌3에서 특수감염인 황치성 역으로 캐릭터에 깊이 있게 몰입한 연기를 선보이며 차분하고 진중한 연기력으로 꾸준히 주목받는 배우이다. 2025년 뉴토피아에서 Ho-Chul 역을 맡았다. 2023년 비공식작전에서 오재석 역을 맡았다. 2022년 첫번째 아이에서 팀 리더 송 역을 맡았다.