2007年10月，Toppa模特甄选合格，作为《CHOKi CHOKi》的专属模特活动 。
2010年2月，主演个人首部电视剧《天装战队护星者》，饰演“护星红阿拉塔” ；同年8月，在个人首部电影《天装战队护星者Epic on the movie》中担当主演 。2011年7月，参演电视剧《樱兰高校男公关部》，剧中饰演“Honey前辈”埴之冢光邦 ；10月，出演电视剧《Run Away 为挚爱的你》中反派角色乾利夫 。
2012年1月，搭档本乡奏多在推理喜剧《白户修的事件簿》中担当主演，在剧中饰演“白户修”一角 ；4月，在富士电视台的连续剧《青蛙公主》中担任妈妈合唱团的团员之一，并首次挑战了歌舞秀（Show Choir）形式的演出 ；7月，在WOWOW电视台《ザ・プライムショー》节目中担任MC，系首次在公开场合担当司仪。
2013年，参演电视剧《SUMMER NUDE》，与桥本奈奈未饰演一对昭和风的古怪恋人 ；7月，主演迷你电视剧《主厨在身边》 。
2014年6月20日，在综艺节目《バイキング》中突然被主持人之一的宫迫博之赠与当日傍晚前往新加坡的机票，该次旅行成为他人生中第一次出国的经验，旅行的录制片段也在节目中作为特别单元播出 ；7月，搭档秋元才加主持富士台固定综艺《情侣厨房》 并参演电视剧《水球不良少年》和《金田一少年之事件簿N》 ；12月参演漫改电影《青春之旅》中饰演“菊池冬马”一角 。2015年2月，参演电视剧《天使之刃》，饰演咖啡店副店长福井健 ；4月，在电视剧《战斗吧！书店女孩》中饰演英俊帅气的书店店员三田孝彦 ；10月，加盟电视剧《成熟女子》首次饰演老师，与铃木砂羽饰演的学生母亲上演姐弟恋 ；10月17日，主演的电影《MR.MAXMAN》上映 ；11月17日，在日本“2015最佳造型大奖”中受赏 ；在12月26日开播的电视动画《金田一少年事件簿R》中，千叶雄大首次挑战声优，为明智警官的部下、充满正义感的年轻刑警小林龙太郎配音 。
2016年1月，主演春季电视剧《她爱上了匠人：玛丽对工匠着了迷》，剧中饰演和田巧一角 ；同月，在TBS开播的日九剧《家族的形式》中出演入江春人一角 ；2月，在电影《才不对黑崎君言听计从》饰演“白王子”白河拓海 ；3月，参演电影《莫西干回到故乡》，片中饰演莫西干的弟弟浩二 ；和清水富美加联袂主演7月2日上映电影《早餐的热气》 ；5月，参演古装电影《殿下，给您利息！》 ，并凭借该片获得第40届日本电影学院奖最佳新人演员奖 。夏季档NTV水十新剧《卖房子的女人》饰演王牌房屋中介业务员足立聪，7月播出 。9月出演漫改电影《哥哥太爱我了怎么办》(2017年上映) 。2017年，参演4月29日上映的电影《帝一之国》 ；9月30日参演的电影《亚人》即将上映，饰演奥山 ；10月2日，出演由葵若菜主演的电视剧《笑天家》播出 。
2018年1月，出演由山田凉介主演的电视剧《北泽一家 -管好自家事-》播出 。7月出演电视剧《高岭之花》 。10月，其主演的日本台深夜剧《美人太多了》开播，在剧中他扮演了精英文艺编辑新见佳孝 。11月参演的电影《虽然只是弄丢了手机》上映，饰演追查杀人案的刑警加贺谷学 。
2019年，电影《虽然只是弄丢了手机》拍摄续集《虽然只是弄丢了手机：被囚禁的杀人魔》，千叶雄大主演 。9月主演NHK台电视剧《棋盘上的向日葵》，饰演天才棋手上条桂介 。参演电影《人间失格》将于9月13日上映 。11月2日，参演电视剧《大叔的爱-in the sky-》播出，饰演成濑龙 。
2020年4月，主演NHK出品的穿越喜剧《真不错！光源君》，饰演平安贵族光源氏 。