牛北壬出生于河北省承德市，他家住在避暑山莊的德匯門(mén)的門(mén)口 。牛北壬從小就學(xué)體育，他大學(xué)就讀于中央戲劇學(xué)院表演系 。大學(xué)畢業(yè)后，牛北壬先后做過(guò)小學(xué)體育老師、男模、副導(dǎo)演 。
2007年，出演黃海波、王媛可、楊志剛主演的刑偵懸疑劇《追》，在劇中飾演大個(gè)，這是他的首部電視劇作品 ；之后，他一直跟隨導(dǎo)演郭靖宇，并擔(dān)任劇組副導(dǎo)演 。
2009年，與王志飛、王曉娟、楊志剛合作主演懸疑諜戰(zhàn)劇《秘密圖紙》，在劇中飾演男主角陳亮的部下牛壯壯。
2010年，與朱亞文、伊莉莎、岳躍合作主演近代革命劇《我的娜塔莎》，在劇中飾演牛黃金 ；隨后，與陳數(shù)、巍子、張少華合作主演革命抗日劇《鐵梨花》，在劇中飾演五當(dāng)家 ；同年，與黃海波、楊志剛、陳數(shù)合作主演抗戰(zhàn)劇《將·軍》，在劇中飾演男主角許大膽的平民兄弟高鵬舉。
2011年，與王珞丹、楊志剛、劉威合作主演軍旅劇《紅娘子》，在劇中飾演女主角王小紅的紅軍戰(zhàn)友許挺 ；同年，搭檔田小潔出演了潘智欣執(zhí)導(dǎo)的微電影《代駕》，在片中飾演酒氣熏天的司機(jī)賈治國(guó) 。
2012年，與巍子、岳麗娜、黑子、楊志剛合作主演抗日劇《打狗棍》，在劇中飾演男主角戴天理的好兄弟巴瑞德 。2013年，與黃覺(jué)、劉芊含、巍子合作主演年代抗戰(zhàn)劇《英雄祭》，在劇中飾演有情有義的殺手薛立峰 ；同年，與于毅、劉智揚(yáng)、肖茵合作主演懸疑靈異網(wǎng)絡(luò)劇《靈魂擺渡》，在劇中飾演王小亞的高中同學(xué)胡明。
2014年，與楊志剛、楊紫、王奎榮合作主演抗戰(zhàn)傳奇劇《大秧歌》，在劇中飾演老實(shí)憨厚的趙大櫓 ；隨后，與楊志剛、于毅、張少華合作主演年代抗戰(zhàn)劇《勇敢的心》，在劇中飾演男主角霍嘯林的跟班馮大眼珠子 。
2015年4月，參加內(nèi)蒙古衛(wèi)視明星訪談?lì)惞?jié)目《馬蘭花開(kāi)》的錄制 ；同年，與富大龍、岳麗娜、劉芊含合作主演清宮傳奇劇《大清江山之龍膽花》，在劇中飾演扎克漢 。
2016年，出演陳健執(zhí)導(dǎo)的諜戰(zhàn)劇《守旺那小子》，在劇中飾演好打不平、孤傲高冷的“生鐵佛”劉念北 ；同年，與岳麗娜、于毅、張少華合作主演年代劇《娘道》，在劇中飾演父母早亡、從小跟戲班浪蕩江湖的“晁家班”大師兄晁天寶 。2018年10月，參演由郭靖宇擔(dān)任總導(dǎo)演的電視劇《小娘惹》 。
2021年，參演電視劇《勇敢的心2》。
牛北壬將《英雄祭》中薛立峰的有情有義、短暫悲壯卻又充滿(mǎn)熱血真情的一生演繹的淋漓盡致（搜狐評(píng)） 。
牛北壬被稱(chēng)作為“承德小南門(mén)影帝”，他的長(zhǎng)相比較正，而他多數(shù)出演的角色都是硬漢角色。牛北壬在《我的娜塔莎》中，將老年人走路時(shí)的體態(tài)、說(shuō)話(huà)的神態(tài)語(yǔ)氣以及老年人的眼神，真正做到了形似神似，把牛黃金的老年戲發(fā)揮的相當(dāng)出彩（網(wǎng)易評(píng)） 。
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