Na ekranie debiutował rolą powstańca w wojennym dramacie "
Dzień czwarty" Popularność przyniosła mu kreacja Gustawa-Konrada w nakręconym przez
Tadeusza Konwickiego dramacie "
Lawa. Opowieść o "Dziadach" Adama Mickiewicza". Początkujący aktor wystąpił w filmie u boku takich legend polskiej sceny jak
Gustaw Holoubek,
Maja Komorowska czy
Andrzej Łapicki.
W 1992 roku pojawił się w epizodycznej roli, handlarza bronią Radosława Wolfa w kultowym filmie "
Psy" w reżyserii
Władysława Pasikowskiego. 3 lata później powrócił do tej postaci w kontynuacji zatytułowanej "
Psy II: Ostatnia krew". Udało mu się również zagrać w międzynarodowych produkcjach takich jak "
Ferdydurke" w reżyserii
Jerzego Skolimowskiego czy w thrillerze "
Anioł śmierci" z gwiazdami światowego kina,
Rutgerem Hauerem i
Johnem Rhys-Daviesem.
W latach 1999-2012 roku pojawiał się na ekranach telewizorów jako przystojny lekarz Jakub Burski w telenoweli "
Na dobre i na złe" Rola pomogła mu zostać laureatem "Złotej telekamery" dla najbardziej lubianego polskiego aktora przyznawaną przez czytelników tygodnika "Tele tydzień" i wygrać w 2003 roku plebiscyt "Viva ! Najpiękniejsi" dla najbardziej atrakcyjnego mężczyzny show-biznesu według miesięcznika "Viva !". Aktor jest również odtwórcą tytułowej roli w serialu "
Ojciec Mateusz" będącej polską wersją włoskiej produkcji "
Don Matteo" opowiadającej o przygodach sympatycznego księdza rozwiązującego zagadki kryminalne.
Inne głośne produkcje z udziałem Artura Żmijewskiego to przebojowa komedia romantyczna "
Nigdy w życiu!" według
Katarzyny Grocholi, nominowany do Oscara "
Katyń" w reżyserii
Andrzeja Wajdy, "
Kamienie na szaniec" czy oparty na faktach dramat sportowy "
Najlepszy".
Artur Żmijewski zajmuje się również reżyserią i dubbingiem. Polskie dzieci kojarzą głos aktora z postacią lwa Alexa we wszystkich częściach animacji "
Madagaskar" i jako tytułowego bohatera aktorskiego filmu "
Paddington" według książek
Michaela Bonda.