1999年，马国明参演首部商战剧《创世纪》，开启个人的演艺生涯；同年，参演古装探案剧《洗冤录》。
2000年，被TVB第十四期艺员训练班录取；同年，参演古装武侠剧《碧血剑》和古装穿越情感剧《寻秦记》。
2002年，出演时装航空剧《冲上云霄》，在剧中饰演Billy；同年，参演古装神话剧《天子寻龙》和古装情感剧《再生缘》等多部影视剧。2005年，主演古装偶像剧《西厢奇缘》。
2006年，参演古装传奇剧《本草药王》，凭借该剧获得万千星辉颁奖礼飞跃进步男艺员奖；同年，参演都市剧《女人唔易做》；随后，参演都市剧《爱情全保》，在剧中饰演开朗热情，不拘小节，乐于助人，可惜缺乏责任感的郭富勤。
2007年，在律政剧《律政新人王Ⅱ》中饰演表变吊儿郎当不拘小节，实则心底善良有机智的辛万军，这是马国明首次担任男主角并在台庆中入围万千星辉颁奖礼最受观众喜爱的男角色奖的一部剧；同年，客串张智霖主演的爱情电影《十月初五的月光》；随后，参演的时装爱情剧《师奶兵团》在TVB首播。
2008年，马国明在时装剧《甜言蜜语》中担任男主角梁启言；同年，古装武侠爱情剧《少年四大名捕》播出，在剧中饰演男主之一的铁手；随后，主演探案喜剧《古灵精探》和《太极》；同年，客串《师奶股神》和《尖子攻略》。
2009年，马国明与郑嘉颖、元秋、杨怡、李诗韵等人出演民初武侠剧《铁马寻桥》，在剧中饰演身患哮喘的武师顾汝棠，该角色入围“万千星辉颁奖礼观众最喜爱男角色”。
2010年，与林峰、杨茜尧共同主演的《谈情说案》播出，在剧中出演风流倜傥、多情正义的高级督察lo sir；同年，参演TVB台庆剧《公主嫁到》。
2011年，马国明在民国剧《女拳》中饰演大汉奸游三水；并在清装宫廷《紫禁惊雷》中饰演奸角裕亲王。
2012年2月，主演的医务剧《On Call 36小时》播出，在剧中饰演神经外科医生张一健，该剧大结局单集平均收视37点，最高39点，马国明凭借该剧获得2012年万千星辉颁奖礼我最喜爱的电视男角色奖和2012年MY AOD 我的最爱TVB剧集颁奖典礼我的最爱电视男主角奖；7月，主演的穿越剧《回到三国》播出，在剧中饰演的司马信原为茶餐厅太子爷，因酷爱打三国游戏而穿越过去；10月，参演的民国剧《名媛望族》播出，在剧中饰演钟启燊。
2013年2月，在单元剧《恋爱季节》（冬之章）中饰演朱祖安；7月，主演的航空剧《冲上云霄II》播出，饰演副机长高志宏；11月，主演的医务剧《On Call 36小时Ⅱ》播出，马国明凭此获得2013年万千星辉颁奖礼艺人眼中的视帝奖。
2014年6月，武侠剧《寒山潜龙》播出，在剧中饰演都尉朱长胜；12月，古装轻喜剧《宦海奇官》播出，在剧中饰演县官杜振锋。
2015年，在民国剧《枭雄》中饰演青年乔傲天，此剧获得2015年万千星辉颁奖典礼最佳剧集。
2016年4月，参演的律政题材单元剧《廉政行动2016》播出；5月，出演的爱情题材网络电影《爱情来的时候2》（德国篇）播出；8月，侦探喜剧《为食神探》播出，在剧中饰演侦探社调查员杨得基；12月，民初喜剧《流氓皇帝》播出，在剧中饰演朱锦春。
2017年10月，主演TVB灵异剧《降魔的》，在剧中饰演从小被收养的出租车司机马季。
2018年5月21日，出演的古装宫廷剧《宫心计2：深宫计》播出，在剧中饰演对李隆基忠心耿耿的龙武军中郎任三恕。
2019年，主演医疗剧《白色强人》，在剧中饰演的医生唐明给观众留下深刻印象，凭借该角获得TVB万千星辉颁奖典礼最佳男演员；同年，主演的刑侦剧《飞虎之雷霆极战》在优酷视频独播 。
2020年5月4日，主演的魔幻灵异剧《降魔的2.0》在TVB首播，该剧系《降魔的》的第二部，马国明在剧中依旧饰演有神奇力量的出租车司机马季；9月21日，主演的动作喜剧《C9特工》在翡翠台播出；10月12日，主演的警匪剧《使徒行者3》在腾讯视频播出。10月25日，主演电视剧《白色强人II》。
2021年6月14日，主演的家庭伦理剧《宝宝大过天》播出，在剧中饰演游在山；10月18日，主演的TVB台庆剧《星空下的仁医》开播。
2022年1月2日，马国明获得TVB万千星辉颁奖典礼“TVB最受欢迎电视男角色”；6月22日，主演的港剧《白色强人II》播出。
