神奈川県横浜市の生まれ。幼少期はアメリカで暮らした。中央大学商学部を卒業後、浅野忠信の付き人からスタートし、クリストファー・ドイル監督「KUJAKU／孔雀」98などの現場に参加。浅野が出演した石井聰亙監督「五条霊戦記」00の端役で俳優としてデビューする。まず注目を集めたのは2004年の熊切和嘉監督「アンテナ」で、妹の失踪に対する自責の念に悩む大学生役で主演をつとめ、日本映画プロフェッショナル大賞主演男優賞を受賞。李相日監督「スクラップ・ヘブン」05でも主演し、復讐代行業に没頭していく警察官の危うさを見事に表現する。是枝裕和監督の時代劇「花よりもなほ」06では高崎映画祭の助演男優賞を受賞。クリント・イーストウッド監督「硫黄島からの手紙」06ではハリウッド映画にも進出。以降、合作も含めた海外作品への参加は多い。07年、痴漢冤罪事件を描いた周防正行監督「それでもボクはやってない」07では、長く苦しい闘いを強いられる容疑者役で主演。キネマ旬報賞、報知映画賞などの主演男優賞を総なめにし、アジア・フィルム・アワードの主演男優賞も受賞している。柔らかな物腰が似合うことから、「めがね」07、「グーグーだって猫である」08、「プール」09といった女性観客をターゲットにした作品も多く、山田洋次監督「おとうと」09で演じた大工の役も朴訥とした雰囲気が好評を博した。その一方で、北野武監督「アウトレイジ」10では冷酷なやくざ役で強烈な印象を残すなど、年々役柄を広げている。テレビドラマへの出演は少ないが、山田太一脚本のフジテレビ『ありふれた奇跡』09で初めて連続ドラマに出演し、翌10年のTBS『SPEC／警視庁公安部公安第五課未詳事件特別対策係事件簿』では、警視庁特殊部隊出身のキレ者の刑事・瀬文焚流役で評判となった。同作は12年に映画版も公開。