2001年，参加由JUNON杂志举办的第14届JUNON美少年评选，获得大赛冠军 。2002年，首次参演部励志剧《天体观测》，并正式以演员身份出道 。
2004年2月，WaT发行首张CD专辑《卒业TIME》 。7月6日，与市原隼人、石原里美、中尾明庆合作出演的青春励志《水男孩2》播出，他在片中饰演能和女生打成一片的高中生岩田岩男 。
2005年1月15日，与仲间由纪惠、龟梨和也、赤西仁等演员合作出演的校园励志喜剧《极道鲜师2》播出，在剧中饰演女主久美子的学生武田启太 。
2007年，在主演的sp特别剧《致未曾谋面的父母》中演绎一位盲人歌手新垣勉的生活轨迹；10月，在医疗剧《医龙2》中继续饰演伊集院登 。2009年6月24日，发售单曲《只有你》 。
2008年7月8日，主演的悬疑喜剧《少年刑警》首播，他在剧中饰演娃娃脸刑警，天生热心肠和充满正义感的柴田竹虎 ；同年，参演的剧情片《无家可归的中学生》上映，他在片中饰演性格开朗又平凡的初中二年级学生田村裕，并凭借此影片获得第32届日本电影学院奖最佳新人奖 。
2010年7月3日，主演的职业剧《铁骨》首播，小池澈平在剧中饰演富有正义感和责任心的富岛平太 ；同年，再次出演医疗剧《医龙3》 。
2011年2月21日，与佐藤隆太、佐佐木希、中村苍合作出演的爱情剧《求婚兄弟》播出 ；11月，在主演的喜剧片《上班族NEO》中饰演初出茅庐的职场新人新城诚 。
2012年7月2日，参演的爱情剧《浪花少年侦探团》首播，饰演大阪府警搜查一科刑警新藤修平 。2013年4月1日，由能年玲奈、小泉今日子担任主演的庭喜剧《海女》播出，小池澈平在剧中饰演个性温柔但优柔寡断的足立洋 。
2014年1月9日，参演的医疗剧《医龙4》播出 ；10月4日，主演的灾难剧《边界线》首播，剧中饰演怀着成为公务员并多多赚钱目标的青年川端明 。
2015年12月6日，WaT组合时隔8年在东京举办演出会“WaT10thAnniversaryLive2015” 。2016年2月11日宣布WaT正式解散 。2017年4月14日，与藤原龙也、户田惠梨香等演员合作出演的犯罪悬疑剧《反转》（又名《逆转重生》）播出 。
2018年，出演漫改电影《接招吧！那边的女孩》 。从第六集加盟户田惠梨香主演的TBS日剧《大恋爱~和忘了我的你》 。
2020年4月2日，出演的爱情剧《罪恶~这份爱有罪吗~》开播 。
2021年1月，参演的剧集《写不出来~编剧吉丸圭佑没有条理的生活~》（《不写了！？编剧家吉丸圭佑无法谱写的生活》）开播。[26-27]
2018年11月，小池澈平与交往三年的演员兼心理咨询师永夏子结婚 。
2019年5月30日，小池澈平的妻子永夏子更新社交平台，宣布自己怀上第一个孩子。 9月8日，小池澈平宣布妻子永夏子已于9月6日诞下一名男婴 。
早年写真
