Артем Ткаченко родился 30 апреля 1982 года в Калининграде. Занимался в театральной студии под руководством Б. И. Бейненсона. В 2003 году окончил театральное училище им. Щепкина. В 2004 дебютировал в фильме «Даже не думай 2: Тень независимости». Главная роль в фильме Филиппа Янковского «Меченосец» 2006 года принесла актёру широкую известность в России и странах ближнего зарубежья. На протяжении нескольких лет неизменно входит в топ «Лучших российских актёров» по версии популярного российского сайта опроса общественного мнения.