冷紀元出生在山東省淄博市的一個軍人家庭里，他從小在父親駐守的軍隊和軍屬的邊關海島上長大。冷紀元從小就展現出對藝術的熱愛，他不僅學習了單簧管、口琴、鋼琴等樂器，而且還會打籃球。2005年，冷紀元被北京舞蹈學院附中特招錄取，在校期間他不僅接受了專業的舞蹈訓練，而且還學會了三豐太極拳和太極劍。2010年，冷紀元順利考入中央戲劇學院表演系本科，開始學習專業的表演課程。2013年，開始在北京人民藝術劇院實踐和學習，并成為了一名話劇演員 。 冷紀元

2014年，出演唐燁執導的話劇《槍聲》，在劇中飾演哈里 ；

2015年，出演唐燁執導的話劇《故園》，在劇中飾演江作曲江教授；同年，出演趙劍橋執導的話劇《樂不思蜀》。

2016年，出演高亞麟、趙牛執導的都市情景喜劇《飲食男女》，在劇中飾演醫生付大鵬，這是他的首部電視劇作品，從而正式進入演藝圈；隨后，出演唐燁執導的話劇《魚眼》，在劇中飾演離異商人聶遠航 ；同年，與白舉綱、寧桓宇等一同參加云南衛視90后環球旅游真人秀節目《出發吧我們第二季》的錄制，而這也是他首次參與真人秀節目的錄制 ；同年12月，出演康峰執導的懸疑電影《萬圣節離奇夜》，這是他的首部電影作品 。

2017年1月，參加在北京舉行的“電影人春節聯歡晚會” 。

2018年，主演電視劇《臥底警花》。

2019年，在《全職高手》中飾演肖時欽。

2016年5月27日，參加在北京市天康戒毒所舉行的“第六屆北京市司法行政日”活動，并被聘為“戒毒宣傳大使” 。

冷紀元在話劇《魚眼》中的表演得到了觀眾的認可，他在人物性格的掌控以及心理節奏的把握都十分到位，他對人物角色有著自己獨特的想法和理解 ；冷紀元用一連串層次分明的表演將這個單身父親演繹得入木三分 。冷紀元多才多藝，他還在《出發吧我們第二季》節目中，展現了其暖男的一面（網易評） 。

冷紀元有著帥氣干凈的外表（騰訊評） 。冷紀元在話劇《槍聲》中的表演非常到位，并給該劇帶來了年輕人的朝氣和質樸，也使得該劇在深刻的主題下不乏浪漫、唯美的色彩（《北京晨報》評） 。