在踏入演藝圈以前，戚玉武是廣州體院的學生，因為身高和外形，被校友介紹去做兼職模特兒。經紀公司幫他報名參加“美在花城”。當時一心一意想做籃球運動員的他只是抱著去玩一下的心理參加了比賽，沒想到一舉奪魁，成為第六屆“美在花城”的冠軍。

但“美在花城”即使是拿了冠軍的他也沒有簽約，仍然繼續念書、打籃球，做兼職模特，甚至做模特的酬勞都沒有因此而提高很多。

後來戚玉武報名參加新加坡“才華橫溢出新秀”(廣東賽區)比賽的動力，只是因為“冠軍可以免費去新加坡旅遊。”結果，他如願以冠軍的身份到新加坡參加總決賽。雖然沒有奪冠，但卻被製作人看中，留在新加坡當演員。

在新加坡演藝圈的前七年，戚玉武主要在接拍電視劇。幸運的是，他的“龍套”生涯沒有持續太久，2004年，他在偶像劇《任我遨遊》中扮演一個活力逼人的潛水教練，從此一炮走紅。

戚玉武回內地拍攝的第一部電影是《畫皮》，扮演妖精飛天蜥蜴，與周迅扮演的小唯有一段糾結的戀情，為小唯殺人，以供人心給小唯食用，最後因保護小唯，被降妖師殺死。

《畫皮》超過兩億元人民幣的票房讓更多導演和製片人認識了戚玉武，也為他贏得出演武俠大片《錦衣衛》的機會。《畫皮》、《錦衣衛》兩部電影中都是反面角色，與戚玉武本人健康的形象形成巨大反差，對此戚玉武表示，自己也沒有刻意想過去演怎樣的角色，只要是令自己感動的劇本都會演，現階段還有挑戰喜劇的想法，田壯壯、寧浩、張藝謀等都是自己嚮往合作的導演。

2015年黃磊、李雪健主演的電視劇《嘿老頭》中戚玉武飾演富二代白洋。