子役1995年,拍摄了第一支广告,踏入演艺界。1999年,出演电视剧《GoodNews》,正式作为演员出道。1999-2001年期间出演了《拭去泪水》,《女婿大人》等十几部电视剧,被称为天才子役。2001年,天真可爱又富有表现力的声音被宫崎骏发掘,首次为吉卜力工作室动画电影《
千与千寻》中的坊宝宝担任配音。2004年,在电影《父亲的背摔绝技》中出演一位和职业摔跤手的父亲保持距离与隔阂的儿子,获得第十四届日本电影批评家大奖新人奖。同年,参与吉卜力工作室动画《
哈尔的移动城堡》,为角色马鲁克配音。2005年,从日本中央儿童剧团毕业,移籍AMUSE。在大河剧《义经》中出演义经童年。同年,出演个人首部主演电影《
妖怪大战争》,获得日本电影学院奖新人演员赏。2006年7月1日放送的《侦探学园Q》是他首部主演的电视剧SP,2007年该剧连续剧化。2007年,主演的电影《
消失在远空中》,《LittleDJ：两小无猜》上映。2008年,在富士电视台建台50周年的台庆剧《风之花园》中出演一位精神障碍者,通过一个多月的钢琴练习,一次性通过了整曲《少女的祈祷》的拍摄。2009年,为细田守导演的动画电影《夏日大作战》中的主角小矶健二配音,被导演称为连头发翘起的形状都与漫画主人公酷似的配音演员。剧照2010年,在NHK特别篇电视剧《心之线》中与松雪泰子出演母子,接受了手语和钢琴的特训。同年出演电视剧《
SPEC》,扮演一十一。同年,为吉卜力工作室动画《
借东西的小人阿莉埃蒂》配音。2011年,因出演《心之线》获第51回蒙特卡洛国际电视节电视电影男演员赏提名。同年10月主演电视剧《还有第11人》。2012年4月7日,出演的电影《
SPEC：天》上映。同年夏天主演的电影《听说桐岛要退部》上映,该影片获得第34届横滨电影节最佳影片奖,第36届日本电影学院奖最佳影片等多项大奖,成为了他的代表作品。2012年,再次在NHK的大河剧《平清盛》中出演源义经,在不同大河剧中出演同一历史人物的少年期和成年期,是继于1996年《秀吉》和2009年《天地人》中出演石田三成的小栗旬之后的第二人。2013年,出演电视剧《家族游戏》,获第77回日剧学院赏最佳男配角奖。2014年,在系列电影《
浪客剑心》中出演冷酷杀手“天剑”濑田宗次郎,同年出演动画真人化电影《诚如神之所说》。2015年1月,出演电视剧《学校的阶梯》。1月12日,担任NHK纪录片《Nextworld我们的未来》的主持人。10月3日,与佐藤健双主演漫改电影《爆漫王》,饰演漫画脚本家高木秋人。2016年2月,参演宫藤官九郎执导的电影《早死早投胎之地狱摇滚篇》,饰演以自我为中心的高中三年级学生大助。4月,与门胁麦双主演电影《
太阳》,饰演生活在贫穷的旧人类村庄中,却毫不掩饰对新人类社会憧憬的奥寺铁彦。8月,为新海诚执导的动画电影《你的名字。》男主角立花泷配音。2017年3-4月,主演漫改电影《3月的狮子：前篇》,《3月的狮子：后篇》,饰演职业将棋手桐山零。4月,出演编剧仓本聪和朝日电视台搭档的全新精英向剧场第一弹《安宁之乡》。加盟配音动画新片《玛丽与魔女之花》,7月8日上映。8月4日,在漫改电影《JOJO的奇妙冒险：不灭钻石第一章》中饰演广濑康一。10月12日,与浅野忠信合作的电视剧《刑警弓神》播出。11月,确认出演2019年大河剧《韦驮天：东京奥运的故事》。2018年4月21日,主演的电视剧《崩坏的教育现场战斗的校园律师》播出。5月,接拍三木孝浩导演电影《福尔图娜之瞳》,饰演能预知他人死亡的孤独青年木山慎一郎。2019年,参演由岩井俊二导演的电影《LastLetter》。12月13日,其主演的电影《尸人庄杀人事件》上映,饰演男主角叶村让。同年,首次挑战导演和制作人的工作,为“HandsomeLIVE”15周年企划专辑收录的歌曲《ITreasureYou》拍摄MV。2020年4月,主演的电视剧《铁骨》播出。2021年3月17日,日本大型演艺事务所AMUSE16日在官网发布消息称,神木隆之介会于4月离开该事务所,并在由AMUSE等多方出资成立的新公司下开展活动；4月,其参演的青春群像剧《短剧开始了》开播,在剧中扮演朝吹瞬太。2021年4月23日,参演的电影《
浪客剑心最终章人诛篇》上映；4月,参演的青春群像剧《短剧开始啦》开播。7月,参演电影《Noise》,在剧中饰演守屋真一郎。2022年1月7日,参演电视剧《
神木隆之介的休工期》开播。参演电视剧《妻子变成小学生。》。4月29日,与柴崎幸共同主演的由蜷川实花执导的漫改电影《xxxHOLiC》上映,饰演男主角四月一日君寻；7月22日,参演的电影《GHOSTBOOK》上映。10月,神木隆之介主演的NHK晨间剧《
烂漫》在高知县开机。11月11日,参与配音新海诚执导的动画电影《
铃芽之旅》上映。2023年6月23日,主演的电影《
大名破产》在日本上映。2023年4月3日,参演的NHK晨间剧《烂漫》播出。11月3日,主演的哥斯拉真人电影《哥斯拉-1.0》在日本上映。
