寇世勋毕业于世界新闻专科学校广播电视科,在校期间寒,暑进入电视台打工,担任临时演员一年与特约演员半年。
1976年,大学毕业后成为中国电视公司基本演员。直到参演中视连续剧《纯纯的爱》,才开始扮演男主角。电视剧《一剪梅》剧照1984年,与沈时华,张佩华共同主演爱情剧《昨夜星辰》。随后与沈海蓉主演民国爱情剧《一剪梅》饰演男主角赵时俊,该电视剧在1988年被大陆引进,是第一部引进大陆的台湾电视剧。同年蝉联由民间杂志举办之观众票选“最佳电视男演员”与“最受欢迎男演员”两奖。1987年,在施思,姜厚任主演的古装剧《珍珠传奇》中饰演安禄山麾下大将冯立。1988年,与张晨光联合主演赖水清执导的电视剧《情义无价》,在剧中饰演钟凯强。剧照1990年,荣获“中国文艺协会”颁发的戏剧,电视类表演奖和第8届中国电视金鹰奖特别奖。2000年,开始进入中国内地拍戏,在赵宝刚,汪俊执导的爱情剧《像雾像雨又像风》中首次出演反派。随后与周迅,归亚蕾,黄磊共同主演李少红执导的家庭伦理剧《橘子红了》,凭借在剧中饰演的”容耀华“一角获新加坡第七届亚洲电视大奖最佳男演员。2001年起,与王姬,高圆圆等联袂主演了古装悬疑剧《护国良相狄仁杰》三部曲,在剧中饰演神探“狄仁杰”。寇世勋2003年,与吴樾,许亚军主演公安悬疑剧《玫瑰花开》饰方其东。在刘涛,保剑锋主演的古装功夫喜剧《永乐英雄儿女》中饰朱棣。2004年,与程前,刘小峰主演侦探悬疑剧《上海风云》饰上海滩大亨“叶鑫魁”。与张定涵,郑家榆主演都市生活剧《别在梦醒之前离开我》。与孙红雷,叶童,张定涵主演抗日剧《刀锋1937》。2005年,与潘虹,曹曦文主演传奇时代剧《行走的鸡毛掸子》饰耿佩奇。在黄少祺,秦岚主演的电视剧《第一茶庄》中饰赵如海。2006年,与朱茵,吴庆哲主演王晶执导的爱情剧《暴雨梨花》,在剧中饰演上海银行家“尔连城”。2007年,参演杨念生,高鑫主演的“茶文化”古装剧《铁观音传奇》。与明道,李曼,徐熙颜主演电视剧《梦幻天堂》,饰上海滩股票大亨“陈建廷”。与吴京安,杨幂主演历史剧《大秦直道》饰秦始皇。领衔主演都市情感剧《最后的谎言》。2008年,与尤勇,冯绍峰主演功夫动作剧《虎山行》饰江湖四大高手之南拳“容沧海”。2010年,与冯绍峰,隋俊波主演励志亲情剧《天涯赤子心》饰男主角郑世贤的父亲“郑永昌”,并出任该剧的艺术指导。同年首次与儿子寇家瑞共同出演电视剧《瑰宝1949》。2011年,在刘涛,李宗翰主演的古代传奇题材剧《景德镇》中饰张昌德。同年在历史剧《隋唐英雄》中饰演隋文帝。2012年,出演根据小说《扶桑》改编的电视剧《风雨唐人街》。2013年,参演张娜拉,霍政谚主演的年代传奇剧《红轿子》。同年在悬疑谍战剧《九死一生》中饰演黑帮老大。2014年,出演以滇缅公路为题材的电影《情比山高》。6月14日,寇世勋与王晓,梁宏达以及刘岩等人共同参加某节目并担任评委。同年返台参与电影《大囍临门》演出。2020年12月16日,缉毒刑侦剧《黑白禁区》播出,饰演凯撒。2021年6月22日,现代缉毒剧《不说再见》播出,饰演欧先生；12月29日,主演的近代抗日传奇剧《勇敢的心2》播出。2022年7月15日,寇世勋主演的Netflix剧集《妈,别闹了！》上线。2023年8月5日,主演的电视剧《但愿人长久》在腾讯视频播出。2023年9月,参演电视剧《永生密码一九七》。
情感婚姻寇世勋和太太崔瑶琪自小是同学,可谓“青梅竹马”,1982年1月两人结婚。他的“红颜爱人”许黎丹是健美小姐,崔瑶琪,许黎丹两人同住一户,只分楼上楼下,和平共处多年,寇世勋共有4个孩子,大儿子寇家瑞也是演员。健康状况2010年8月22日,寇世勋因患小中风在医院做精密检查,但病情并不严重,只是讲话有点大舌头。
电视剧中寇世勋的“冷面”给人印象极深,他似乎从来不笑。无论是《一剪梅》中陷于家族世仇和爱情恩怨中的赵时俊,还是《昨夜星辰》中善良,朴实,正义的“大老粗”吴应强,抑或是《情义无价》中玩世不恭的富家子弟钟凯强,无一例外的不露笑脸,冷面人世,而现实生活中的他对人多是报以微笑的。