Tăng Nhật Tuệ sớm bén duyên với phim ảnh khi tham gia lớp kịch của Cung Thiếu nhi Hà Nội. Anh đã đóng nhiều vai trong các bộ phim, tiểu phẩm truyền hình khác nhau, tiêu biểu như các phim "Ranh giới", "Kỉ vật", "Ngôi nhà cũ"... Đáng chú ý là các bộ phim dành cho giới trẻ như "Bộ tứ 10A8", "Chít và Pi". Trong nhiều phim (Bộ tứ 10A8, Men say, Vũ điệu xì-tin), anh còn phụ trách cả phần âm nhạc cho phim.[6]

Những vai diễn của Tăng Nhật Tuệ cũng rất đa dạng như điên rồ (vai Nam trong Ranh giới), khác người hay thậm chí là hơi nữ tính (vai Hùng trong Chít & Pi). Tăng Nhật Tuệ đã tham gia hơn 50 bộ phim khác nhau, trong đó có 17 phim đóng vai chính[9]. Tuy nhiên, do muốn tập trung vun đắp cho âm nhạc, Tăng Nhật Tuệ đã từng từ chối nhiều lời mời đóng phim như Chiến dịch trái tim bên phải, Bảy ngày...

Anh gây ấn tượng với vai diễn Bảo trong phim "Vũ Điệu Đường Cong" của đạo diễn Nguyễn Trọng Khoa, một cậu phó đạo diễn 'bóng lộ' vui tính, sống hết mình và luôn mơ về tình yêu đích thực.

Các phim đã tham gia

• Vũ điệu đường cong
• Bộ tứ 10A8
• Men say
• Chít & Pi
• Đêm nhiệt đới
• Hạnh phúc mong manh
• Kỉ vật
• Lão hà tiện vui tính
• Ngôi nhà cũ
• Ranh giới
• Vỉa hè ra phố
• Tiệm bánh Hoàng tử bé
• Tiệm bánh Hoàng tử bé 2