이상윤은 서울대학교 물리학과 출신으로 명석한 두뇌와 출중한 외모를 겸비한 이른바 '엄친아 탤런트'로 불리며 주목받았다. 어릴 땐 연기에 관심이 없었으나, 군 복무 중 공익근무요원으로 근무하던 당시 우연히 에이전트에게 길거리 캐스팅되면서 배우의 길을 걷게 되었다. 호감형의 외모와 폭 넓은 연기 스펙트럼으로 부드럽고 따뜻한 매력을 선보이며, 특히 2012년 《내 딸 서영이》의 남자 주인공 역으로 큰 인기를 얻으면서 인지도를 크게 높였다. 대중에게는 '남자 김태희'라는 별명으로도 불리며, 지적이면서도 친근한 이미지의 연기파 배우로 평가받고 있다. 2026년 오케이 마담 2에서 이철승 역을 맡았다. 2026년 법륜로드: 스님과 손님에 출연했다. 2025년 은중과 상연에서 승주 역을 맡았다.