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。匡牧野剧照2014年,出演霍建华,杨紫,任程伟主演的近代革命剧《战长沙》,在剧中饰演薛君山的手下莫小弟；同年9月,随《北平无战事》剧组一同参加北京卫视访谈类节目《大戏看北京》的录制；同年,出演李济德执导的年代情感电影《羊皮筏子》,在片中饰演男主角拓羔,与徐丰年饰演一对父子,这是他的首部电影作品。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；9月19日,出演的古装传奇剧《琅琊榜》播出,在剧中饰演宁国侯世子谢弼。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。9月24日,宣布定档电影《嫌疑人之长夜将尽》,匡牧野等主演。2022年,搭档王安宇,杨颖主演电视剧《漫影寻踪》。同年,搭档王千源,倪大红参演的反诈电影《猎屠》上映