Артем Ткаченко появился на свет в городе Калининграде. Родители разошлись очень рано, и с родным отцом он практически не общался. Воспитывали его и его сестру мама, бабушка и дедушка. Дед, бывший военный, в какой-то мере заменил детям отца.
Мама работала дирижером, соответственно и Артем в детстве получил музыкальное образование. Яркую внешность актер получил благодаря цыганской крови, которая досталась ему от бабушки со стороны отца. В 14 лет он поступил в военно-музыкальное училище, но быстро оттуда сбежал, так как не был готов к казарменной жизни и муштре.
Сестра посоветовала ему перейти в школу в с театральным уклоном, и попробовать себя в актерстве. Артем к сестре прислушался. В театральной школе он оказался в одном классе с другими своими ныне знаменитыми землячками - сестрами Арнтгольц. После окончания школы он, сестры Арнтгольц и еще несколько одноклассников отправились в столицу покорять театральные ВУЗы.
И Артему и сестрам удалось пройти конкурс в Щепкинское училище. К счастью, учеба пришлась на начало 2000-х, когда в стране начали снимать кино и сериалы. Уже на втором курсе Артем дебютировал в главной роли в картине "Мечтать не вредно" . Вскоре он сыграл главную роль в настоящем хите середины 2000-х "Меченосец", где его партнершей стала Чулпан Хаматова.
За эту работу он получил приз на фестивале "Кинотавр". Сегодня в фильмографии актера более 80 работ в фильмах и сериалах. Со своей первой супругой, красавицей-актрисой Равшаной Курковой он познакомился в 2006 году на "Кинотавре", где представлял картину "Меченосец".
Они влюбились друг в друга буквально с первого взгляда, несмотря на то, что актриса была тогда еще замужем за фотографом Семеном Курковым. Тем не менее между ними начался роман. Равшана в тот год получила звание "Самый красивый человек Москвы"и это была одна из самых красивых актерских пар.
С первым супругом актриса развелась, а с Артемом они начали жить сначала гражданским браком, а позднее и официально оформили свои отношения. Они прожили вместе почти 6 лет, но со временем любовь прошла и они расстались. После развода он долгое время ни с кем не хотел строить отношения, но через 4 года судьба свела его с моделью и актрисой Евгенией Храповицкой.
Начавшиеся отношения быстро закончились браком и рождением сына Тихона. Но сыну не было еще и года, когда они расстались. В общей сложности их отношения продержались менее двух лет. Причиной развода стал актер Игорь Верник, с которым у Евгении случился роман. Артем недолго оставался в одиночестве. Его новой избранницей стала Екатерина Стеблина, с которой он также познакомился на "Кинотавре". В браке с ней в 2016 году родился его второй сын Степан.
Старший сын Тихон часто гостит у отца, тесно общается с младшим братом Степаном. Сам же Артем сумел сохранить дружеские отношения с обеими бывшими женами. По признанию актера сегодня он по настоящему счастлив в своем третьем браке.