東京都の生まれ。父は俳優・高島忠夫、母は元宝塚スターの女優・寿美花代、１歳上の兄も俳優の髙嶋政宏という芸能一家の次男。バイオリニストの高嶋ちさ子は従妹にあたる。成城大学文芸学部在学中の1988年、NHK連続テレビ小説『純ちゃんの応援歌』で俳優デビュー。翌89年には、作家の椎名桜子が自ら監督をつとめた「家族輪舞曲」で映画初出演し、続く大森一樹監督「ゴジラVSビオランテ」ではエリート自衛隊員・黒木翔を熱演して、すでにデビューしていた兄・政宏とともにサラブレッドの兄弟俳優として注目を集める。90年に始まったTBSのドラマ『HOTEL』では、若きホテルマン・赤川一平が初々しく奮闘する姿を好演し、以後、2002年まで断続的に続く人気シリーズとなった。映画は続いて、大井利夫監督「山田ババアに花束を」90、松山善三監督「虹の橋」93、梶間俊一監督「修羅場の人間学」93などに出演。シリアスな役柄からコメディまで演じ分ける技量を披露し、評価を高める。その後はしばらく映画から離れるが、テレビドラマ、舞台、CM、バラエティ番組等で幅広く活躍。特にドラマの成果がめざましく、TBS『都会の森』90、『君が人生の時』97、『こちら本池上署』02～05、フジテレビ『ジュニア・愛の関係』92、NHK『新・腕におぼえあり／よろずや平四郎活人剣』98、『バブル』01、『人生はフルコース』06、テレビ東京『田舎で暮らそうよ』99、テレビ朝日『十手人』01、『三匹が斬る！』02など、主演ドラマが多数作られた。近年は、中田秀夫監督「L change the WorLd」08で細菌兵器を使ったテログループの首謀者、中村義洋監督「ジェネラル・ルージュの凱旋」09で事件の黒幕と目される怪しくもコミカルな医学部助教授、橋本一監督「探偵はBARにいる」11で主人公の探偵“俺”を拉致する男などを怪演し、改めて映画界に存在感を示す。ドラマはほかに、フジテレビ『For You』95、『危険なアネキ』05、TBS『白い影』01、『冬のサクラ』『美男（イケメン）ですね』11、NHK『あぐり』97、『桂ちづる診察日録』10、テレビ朝日『臨場』09・10、『DOCTORS／最強の名医』11など。08年、フジテレビ『金賢姫を捕らえた男たち・封印された３日間』07で共演した女優の美元と結婚した。