2001年7月，年仅11岁的匡牧野前往台湾参加为期9天的“两岸和平小天使交流活动” 。匡牧野参加过“快乐阳光·中国少年儿童歌曲卡拉ok大赛”，而他所演唱的歌曲《可爱的小白杨》、《中国少儿郎》也被收录到该比赛所发行的VCD中。匡牧野高中就读于山东师范大学附属中学，大学则就读于解放军艺术学院。

2013年，出演刘烨、陈宝国、焦晃主演的近代历史剧《北平无战事》，在剧中饰演男主角方孟敖的手下郭晋阳，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈 。

2015年9月，其主演的电影《羊皮筏子》获得“第24届金鸡百花电影节”新片奖 。

2016年，与靳东、陈乔恩、赵达合作主演根据同名小说改编的冒险悬疑网络季播剧《鬼吹灯之精绝古城》，在剧中饰演考古小分队成员萨帝鹏 。

2017年11月1日，与陈若轩、安悦溪、魏哲鸣、罗予彤共同出演的青春励志爱情剧《路从今夜白之遇见青春》播出，在剧中饰演话痨逗趣的G大油画系大三学生林子晏，这是他首次参演偶像剧 。

2018年，与杨洋、江疏影合作出演青春励志剧《全职高手》，在剧中饰演网游荣耀第十区公会会长夜度寒潭 ，该剧于2019年7月24日在腾讯视频播出 。

2019年6月，与王迅、倪大红、王劲松合作出演悬疑推理电影《嫌疑人》，在片中饰演杨硕 ；11月，加入CCTV-6“星辰大海青年演员计划”，并与另外31名演员共同出演了《星辰大海》MV 。

2021年6月26日，主演的悬疑电影《嫌疑人之不可撤销》在全国上映 。

匡牧野毕业于解放军艺术学院，所以他扮演起空军军人驾轻就熟。匡牧野在电视剧《北平无战事》中饰演一个比较有戏分的角色，他与飞行大队数十个小伙子成为了剧中一道亮丽的风景（东方卫报评） 。

匡牧野的篮球技术很好，他的球技可以和刘烨相媲美（搜狐评） 。匡牧野戏路丰富，一直以来都善于把握不同风格的角色。在电视剧《全职高手》中，匡牧野也展现了一冷一热两种不同风格的表演 （网易评）。