Артем родился 12 июня 1980 года в Челябинске в семье музыкального педагога. Мама воспитывала мальчика и его сестру одна — отца Артем не знал с детства. С 13 лет Артем учился в Музыкально-педагогическом колледже имени Петра Чайковского. А в 15 лет, после девятого класса, ушел из школы и пошел работать. Деньги в семье всегда были проблемой, и Артем решил, что ему пора зарабатывать самостоятельно. Кроме того, молодой человек копил на поездку в Москву. Артем работал курьером, подрядился делать разную «грязную» работу в театре. В 17 лет вместе с близким другом Семакин укатил в Москву, где они вместе товарищем решили поступать в театральный вуз. В итоге юному провинциалу с первой попытки удалось стать студентом Театрального училища имени Щукина.
В кино Артем дебютировал еще будучи студентом. В 19 лет он стал одним из ведущих персонажей в молодежном телесериале «Простые истины» (1999 — 2003). Интеллигентный ученик 11 класса Артем Зюляев, которого воплотил актер, сразу стал популярным героем среди массового телезрителя. Затем была небольшая эпизодическая роль официанта в скандальной ленте Романа Качанова «Даун Хаус» (2001). Узнаваемость среди молодежной аудитории Семакин закрепил ведущей ролью Гены, сотрудника радиостанции, в сериале «FM и ребята» (2001). В 2002-ом году Артем Семакин появился в главной роли в полнометражном художественном фильме Николая Лебедева «Война» вместе с известными актерами Алексеем Паниным и Игорем Петренко. В этой драме о группе молодых разведчиков, отправляющихся на задание во время Великой Отечественной войны, Артем сыграл отважного юного рядового Воробьева. Лента имела фестивальный успех, в частности, была удостоена премий «Ника», «Золотой орел», «Кинотавр», а также ряда международных наград (от Франции до Вьетнама), что немало способствовало восхождению Артема Семакина в российском кино.
После окончания учебы, в 2002-ом году Семакин поступил в Театр Олега Табакова, также играл на подмостках Центра драматургии и режиссуры А. Казанцева и М. Рощина.
Семакин женился на актрисе Анастасии Миляевой, вскоре у него родилась дочь Софья.
Следующей яркой работой актера в кино стала роль террориста Вани Каляева в драме Карена Шахназарова «Всадник по имени смерть» (2004). Фильм рассказывал о боевой организации начала ХХ века, которая совершила ряд кровавых терактов против высоких должностных лиц государства и планировала убийство Великого князя Сергея Александровича. Артем сыграл одного из участников подготовки к покушению — метателя бомбы Ваню. Громкий успех настиг актера в 25 лет, когда в 2005-ом году он появился в телесериале «Не родись красивой» (2005 — 2006). В этой мелодраматической истории о дурнушке, влюбленной в своего красавчика босса, Артем сыграл закадычного друга главной героини, скромного заумного очкарика. Телесериал стал настоящим хитом года и побил все рейтинги сезона, мгновенно прославив актерский состав по всей стране. Этот проект также перевернул и личную жизнь Артема. На съемках «Не родись красивой» актер познакомился с актрисой Марией Машковой (дочерью кинозвезды Владимира Машкова). Влюбившись, он оставил свою первую супругу и женился на Марии. Однако второй брак Артема продлился не больше четырех лет — в 2006-ом году они с Машковой расстались.
Артем Семакин продолжает активно сниматься («Влюбленные», «Гоп-стоп», «Горячие новости», «Волкодав», сериалы «Башня», «Мой любимый гений», «Бездна» и др.)
