玉木宏出生于日本爱知县名古屋市中村区，16岁时在名古屋的地下购物街被星探相中 。高中毕业后，他来到了东京，正式踏上了演员之路。
1998年4月8日，其参演的情感剧《空中情缘》（又名《悲伤》）在朝日电视台首播，他在第21集中饰演了一个小角色，从而正式进入演艺圈；7月7日，其出演的校园励志剧《麻辣教师GTO》播出。1999年1月8日，其参演的奇幻喜剧《离天国最近的男人》首播。
2002年5月14日，其参演的时代剧《左武》在名古屋电视台首播；10月12日，由堂本光一主演的刑侦悬疑剧《遥控刑警》首播，玉木宏在剧中饰演彩木久留美的男朋友上岛伸吾，与深田恭子饰演一对情侣 。
2003年4月，其出演的NHK晨间剧《心》播出 ；7月1日，由山田孝之主演的青春励志剧《水男孩》播出，玉木宏在剧中饰演游泳部成员佐藤胜正 ；9月27日，由中村俊介主演的剧情电影《摇滚青年》首映，玉木宏在片中饰演帅气的吉他手谷信之 。
2004年1月，担任科幻电影《时间线》的日语配音工作，为克里斯进行配音 ；4月19日，其出演的爱情剧《给深爱的你》首播；6月2日，推出首张个人单曲碟《Seasons》，从而正式进军歌坛；6月19日，其主演的爱情电影《恋爱小说》上映，在片中饰演法学系大四学生久保聪史，这是他首次在影视作品中担任主演；10月11日，由织田裕二主演的爱情剧《最后的圣诞节》首播，玉木宏在剧中饰演春木健次的直属部下日垣直哉；12月1日，推出首张个人音乐专辑《Ripple》。
2006年1月8日，由仲间由纪惠主演的大河剧《功名十字路》播出，玉木宏在剧中饰演为了替父亲山内盛丰报仇而为织田信长做事的山内康丰 ；1月14日，其主演的剧情电视剧《冰壁》首播，在剧中饰演男主角奥寺恭平；4月17日，其出演的爱情喜剧《顶级播音员》播出；10月16日，改编自二之宫知子的同名漫画的爱情偶像剧《交响情人梦》首播，玉木宏在剧中饰演音乐天赋极高的桃丘音乐大学钢琴系学生千秋真一 ；10月28日，其主演的爱情电影《只是爱着你》上映，在片中饰演性格内向自卑且热爱摄影的男主角濑川诚人 。
2007年11月23日，由大泽隆夫主演的悬疑动作电影《午夜雄鹰》首映，玉木宏在片中饰演前往北阿尔卑斯查探的记者落合信一郎 ；12月16日，其出演的特别剧《敌在本能寺》播出。
2008年1月4日，其参演的特别剧《交响情人梦之欧洲特别篇》首播 ；1月17日，其主演的奇幻剧《鹿男与美丽的奈良》播出，在剧中饰演奈良女高的理科老师、1年级A班的班主任小川孝信 ，并凭借该剧获得第11届日刊体育日剧大奖最佳男主角奖 ；2月2日，其参演的奇幻电影《伤》上映；3月19日，推出第二张个人音乐专辑《Bridge》 。
2009年1月16日，其主演的爱情喜剧《爱情洗牌》首播，在剧中饰演IT公司课长宇佐美启 ；5月6日，推出第三张个人音乐专辑《times...》 ；6月13日，其主演的战争电影《盛夏的猎户座》首映，在片中饰演I-77潜水舰舰长仓本孝行 ；6月30日，其出演的特别剧《MW毒气风暴：恶魔的游戏》播出；7月4日，由玉木宏担任男一号的惊悚电影《毒气风暴》上映，他在片中饰演了外形帅气、头脑聪明的外资银行员工结城美智雄 ；12月19日，其参演的剧情电影《交响情人梦最终乐章前篇》上映，该片最终以32亿日元的票房成绩收官 。
2011年5月2日，举行“超感心”亚洲巡回演唱会 ；6月22日，推出第四张个人音乐专辑《START》 ；9月10日，其主演的特别剧《砂之器》首播，在剧中饰演怀着满腔的热情与资深刑警搭档共同解决各类杀人案件的西蒲田署搜查本部刑警吉村弘 ；11月23日，其参演的战争电影《联合舰队司令长官：山本五十六》上映。
2012年1月8日，其出演的大河剧《平清盛》首播，在剧中饰演好胜心强的源氏家主源义朝 ；4月16日，其参演的悬疑剧《上锁的房间》播出；7月27日，其主演的特别剧《家族租赁》首播；9月26日，与周润发、刘亦菲、苏有朋领衔主演的古装电影《铜雀台》首映，在片中饰演曹操身边的卧底、与灵雎一起长大的穆顺 ；10月11日，由天海祐希主演的爱情剧《不结婚》播出，玉木宏在剧中饰演个性温柔、心思细腻且无余力结婚的花店员工工藤纯平 。
2013年3月，在舞台剧《HotelMajestic～战地摄影师泽田教一他的人生与爱～》中担纲主演；10月6日，其主演的SP医疗刑侦剧《事件救命医～IMAT的奇迹》首播，在剧中饰演港东医科大学医院急诊室治疗医生、IMAT成员日向晶 ；11月22日，其主演的爱情电影《一切从遇见你开始》上映，在片中饰演英俊潇洒的男主角黑山和树。
2015年1月14日，其主演的都市情感喜剧《遗憾的丈夫》播出，在剧中饰演性格坦率明朗的一级建筑师榛野阳一 ；1月17日，其参演的喜剧电影《神在巴厘岛》上映 ；3月7日，其主演的SP悬疑推理剧《天才侦探御手洗：难解事件档案之折伞的女人》播出，在剧中饰演男主角御手洗洁；9月28日，其出演的NHK晨间剧《阿浅来了》首播，在剧中饰演女主角阿浅的丈夫白冈新次郎，这是他时隔12年后再次涉足晨间剧 ，并凭借该剧获得第88届日剧学院赏最佳男配角奖。
2016年6月4日，其主演的推理电影《星笼之海侦探御手洗的事件簿》上映，在片中饰演IQ超过300的天才脑科学家御手洗洁 ；10月5日，其主演的特别剧《大恶不眠特搜检事的逆袭》播出，在剧中饰演地检特搜部检察官富永真一 ；10月9日，其主演的刑侦剧《暴走警探》首播，在剧中饰演经常隐藏身份查案的警察署长远山金志郎。
2017年4月15日，由松岛菜菜子主演的特别剧《女人的勋章》首播，玉木宏在剧中饰演圣和服饰学院理事、八代商店老板的儿子八代银四郎 ；同年，主演改编自中村文则同名小说的悬疑电影《恶与假面的规则》 。
2018年4月，其参演的情感剧《有家可归的恋人们》开播，他在剧中扮演在妻子为家庭努力时自己却陷入不伦之恋的房产公司上班族佐藤秀明 。5月11日，出演的电影《LovexDoc》上映 。
2019年1月，主演根据羽田圭介的小说改编的剧集《被盗的脸~推测搜查班~》 。主演东京台四月开播的剧集《螺旋～町工厂的奇迹～》 。
2020年7月28日，与高桥一生首次合作，主演富士台日剧《龙之道：双面复仇者》开播 。10月，主演的电视剧《极主夫道》开播，在剧中扮演原为黑道之人，金盆洗手后成为家庭主夫的“龙” 。
2021年4月，主演电视剧《樱之塔》 。
玉木宏
玉木宏与木南晴夏
2020年，玉木宏和木南晴夏的第一个孩子已出生，两人升级当爸妈。
玉木宏身材修长，面容俊朗，他被称作为“千秋王子”、“终究美人” 。玉木宏身穿西装，显得笔挺而又帅气 ，而他留起小胡须，则尽显熟男魅力 。除了是一名演员外，有着温柔声线的玉木宏还通过音乐，给大家带来不同的感觉 。此外，他还在香港举办的个人演唱会中展示了其健美的身材（凤凰网、新浪、时光网、网易、搜狐评） 。
玉木宏拥有出色、娴熟的演技，从《交响情人梦》到《与恶魔契约的女人》，他的角色道路越来越广阔，他演起戏来沉稳而又到位 。在电影《毒气风暴》中，玉木宏不仅首度饰演丧心病狂的杀人魔大反派角色，而且还有出浴戏、搞断袖情，洗练的演技让人称许不已 。虽然他外型俊帅贵气，但他的个性和戏剧塑造出来的形象却有所不同，他非常喜欢对别人恶作剧（柴田岳志、腾讯评） 。
